所以在即位伊始，当霍光表示要还政于他时，汉宣帝回绝了，他明确表示非常信任霍光，欣赏霍光的才能。汉宣帝请霍光继续主持朝政，并当众宣布，事无大小，先报请霍光，然后再奏知他本人。事后他还专门下诏褒奖霍光的援立之功，益封七千户。每次上朝，汉宣帝都给予霍光以极高的礼遇。汉宣帝的这一系列行为对于消除霍光对他的猜忌和提防，缓和朝廷内部潜伏的政治危机，为他的统治创造一个良好政治气氛起到了极其明显的积极作用，最直接的结果就是免于变成“昌邑王第二”。
公元前68年，霍光因病去世。宣帝及皇太后亲自去霍光的灵前祭奠，并下令太中大夫任宣与侍御史五人奉命为霍光护丧；朝中俸禄在两千石以上的官员都要到霍光家中去祭拜。汉宣帝又赐给霍光大批锦缎、葬器，其中还包括做工精美的玉衣，还有梓宫、便房等，以极为奢华的方式安葬了霍光，并追谥他为宣成侯。
在安葬完霍光后，汉宣帝加封霍光的侄子、霍去病的儿子霍山为平乐侯、奉车都尉领尚书事，下诏称赞霍光辅佐汉武帝、汉昭帝两位皇帝共四十多年，率领朝臣励精图治，使国家安定、社稷稳固，从而使天下百姓得以安享太平，并宣布霍光的后世子孙可以永远承袭他的爵位和封地。第二年夏天，宣帝加封岳父许广汉为平恩侯，同时，为了表达对霍光的感激，又加封了霍去病的孙子中郎将霍云为冠阳侯。
