真宗至澶州，因東京留守、雍王趙元份暴疾，馳還權留守事。
景德三年(1006年)拜相，監修《兩朝國史》。他善知人，多薦用厚重之士，勸真宗行祖宗之法，慎所改變。掌權十八載，爲相十二年，頗受真宗信賴。但受王欽若說服，未能阻止真宗的天書封禪之事。
王旦晚年屢請遜位，天禧元年(1017年)，因病罷相，以太尉掌領玉清昭應宮使。同年九月卒，贈太師、尚書令兼中書令、魏國公，諡號文正，故後世稱其爲“王文正”。乾興元年(1022年)，配享真宗廟庭。至和二年(1055年)，宋仁宗題其碑首爲“全德元老” 。爲昭勳閣二十四功臣之一。有文集二十卷，已佚。《全宋詩》錄其詩3首，《全宋文》收錄有其文。
北宋名相王旦的子女都是誰
長子 王雍 官至國子博士。
次子 王衝 官至左贊善大夫。
三子 王素 官至工部尚書，卒諡懿敏。
長女 嫁太子太傅韓億。
次女嫁兵部員外郎、直集賢院蘇耆。
三女 嫁右正言範令孫。
四女 嫁龍圖閣直學士、兵部郎中呂公弼。
