五月，李渊受禅称帝，建立唐朝，是为唐高祖。裴寂因功被拜为尚书右仆射，成为宰相，每日还获赐御膳。
当时，唐高祖临朝，必请裴寂同坐，散朝之后也把他留在宫中，对他言听计从，只称“裴监”，而不直呼其名。裴寂所享有的待遇，满朝文武无人能及。
619年（武德二年），刘武周部将黄子英、宋金刚入侵太原，行军总管姜宝谊、李仲文相继战没，唐高祖非常担心。裴寂上表皇帝，请求率军征讨，被任命为晋州道行军总管，还得到便宜行事的特权。
九月，裴寂兵至介休，因宋金刚据城抵御，驻军度索原。唐军营地缺水，山涧水路又被宋金刚掘断，裴寂只好移营，以寻求水源。宋金刚趁机出兵，唐军大败，死伤惨重。
裴寂疾驰一昼夜，方才逃回晋州，这时，晋州以东城镇全部丢失，宋金刚又进逼绛州，裴寂只得上表请罪。唐高祖下诏慰谕，又让他镇抚河东。
十月，宋金刚攻陷浍州，军威大振。裴寂生性怯懦，没有将帅之才。他命虞泰二州百姓进入城堡，又将他们的积蓄焚毁，使得百姓不安，人心思乱。夏县百姓吕崇茂趁机叛乱，响应刘武周，将前来讨伐的裴寂击败。
不久，唐高祖召裴寂回朝，指责道：“起兵初期，你有辅佐之功，官爵已到极点。此番抵御刘武周，兵力足以破敌，却败亡至此，难道你就不感到有愧吗？”将他下狱，但不久又将他释放，对他更加优宠。
唐高祖每逢出巡，必命裴寂留守长安。621年（武德四年），麟州刺史韦云起告发裴寂谋反，但查无实据。唐高祖抚慰裴寂，命三位贵妃携带美食宝器到裴寂家中饮宴，至次日方回。后来，唐高祖改铸钱币，又赐裴寂自行铸钱的特权。
623年（武德六年），裴寂升任尚书左仆射。唐高祖在含章殿赐宴，裴寂趁机请求道：“当初起兵太原，臣曾与陛下约好，天下平定之后准臣辞职归田。如今四海太平，请准臣退休。”唐高祖极力挽留，泪下沾襟，表示要与裴寂相偕终老。
626年（武德九年），唐高祖册封裴寂为司空，赐实封五百户，并命尚书员外郎每日到他府中值守。玄武门之变后，李世民继位，是为唐太宗。裴寂的食邑被加至一千五百户。
628年（贞观二年），唐太宗到南郊祭祀，命裴寂、长孙无忌同乘御辇。裴寂推辞，唐太宗道：“你有佐命之勋，无忌也效力于我，能够和我同乘一车的，除了你们二人还有谁呢？”于是同车而回。
629年（贞观三年），