徐光启一生在政治上屡不得志，一直到崇祯年间，才逐渐受到重用，但已年近古稀，垂垂老矣。
1627年10月（天启七年九月），天启皇帝朱由校去世，他的弟弟朱由检继位，这就是思宗，第二年改元崇祯。
魏忠贤因在朝中作恶多端，树敌过多，思宗刚刚即位，就有人起来上疏弹劾，指出魏忠贤培植党羽，欺世盗名，陷害忠良，紊乱刑章等等罪状。于是，崇祯皇帝当机立断，在3个月内清除了魏忠贤及其党羽，同时启用受阉党迫害的大臣。
1628年（崇祯元年）初，崇祯下旨恢复了徐光启礼部待郎兼翰林院侍读学士、协理詹事府事职务。到京后，又任命徐光启为日讲官、经筵讲官，也就是让徐光启充当崇祯皇帝的老师。
这时，辽东前线的形势有所缓和。天启皇帝驾崩前两个月，主持辽东前线军事的大将袁崇焕，在宁远，大败后金军队，并打死了努尔哈赤，后金军队不得不暂时停止向明朝进攻，使明朝获得了短暂的喘息。
崇祯皇帝对徐光启是尊重和信任的。一次，他召见徐光启和其他大臣，同他们谈论人才问题。皇帝问道：“用人何必专是甲科（进士）？乡试吏员中岂无人才？”在座的大臣默默无言，徐光启答道：“今之时文（八股文），直是无用。”“人才只要培养作兴，今皇上专以德行取人，制科学政一一有法，??不必借才于异代也。”皇帝听后，对徐光启颇为器重，给了他一个“太子宾客”的荣誉头衔，又任命他为筹修《熹宗实录》副总裁。虽然魏忠贤一伙已经垮台，但徐光启并没有忘记三年前阉党智铤对他的诬陷，他认为有必要再次澄清事实真相，清除智铤诬告的影响，恢复自己的名誉。所以，他上了《再沥血诚辨明冤诬疏》，进一步申诉自己的通州、昌平练兵的主张。指出智铤诬告是受魏忠贤指使，是恶意的造谣中伤。
1629年（崇祯二年）二月，徐光启上疏提出练兵的计划，认为当务之急，应先抓练兵。只有训练出一支精兵，才能“战必胜，守也固”。他指出，11年来他所条陈的各种办法，包括练兵方法，采用西洋火炮等主张，如能付诸实现，可以“保胜”。他请求调拨给他5000或3000精兵，供给所需的各种军事装备，加以训练。可惜，崇祯皇帝刚愎自用，志大才疏，并未将徐光启的练兵计划放在心上，也没有派他去管军事。4月，崇祯皇帝升任徐光启为礼部左侍郎，主持礼部日常工作。6月，钦天监推算日食出了差错，只有徐光启根据西法作出的推算是正确的。崇祯皇帝要徐光启负责修历。从6月到
11月的5个月间，徐光启为修历忙得不亦乐乎。正在这时，努尔哈赤的儿子皇太极继承了其父地位，经过一段时间的养
精蓄锐，率领大军绕过明军重兵驻守的山海关，进犯关内，围困蓟州，攻陷遵化、抚宁。不到半个月，后金兵就攻至北京的德胜门。北京危在旦夕，城中人心浮动。
1629年12月，崇祯皇帝召集大臣们商量对策。大臣们纷纷启奏，各抒己见。有人主张坚持守城待援，有人提出到城外扎营与敌决战。徐光启竭力主张坚持守城。他引用过去袁应泰坚守辽阳，大兵出城扎营，惨遭失败；袁崇焕坚守宁元用大炮歼敌万余名而获大捷的事实，说明敌强我弱形势下，坚持守城的重要性。他认为，现在守城有了火炮，敌人还未靠近城门，就可杀敌，坐而取胜。在城外决战，胜负没有把握，不如守城为妥。崇祯皇帝权衡利弊，采纳了徐光启的主张，决定采取守城措施。
徐光启还建议，要加紧训练士兵。现在的军队纪律松懈，玩忽职守，士卒老弱，这样的队伍很难应敌。同时，他拟定了《城守条议》，就京师守城工作及应注意事项，作出具体规划，提议设立总指挥部，在京城的城垣上严密布置士兵和火器。《城守条议》还特别鼓励城中勇力绝伦、武艺出众的人，以及擅长于制造火器、守城器械的能工巧匠，出来参加保卫京城的战斗。
徐光启还提出瓦解敌军的策略。敌人长途跋涉而来，粮草难以接济。虽然军队众多，但大多数士兵是被迫掳掠去剃发的汉人，这些人都盼望能逃脱归来。若不分青红皂白，一律杀以报功，必然断绝了他们的“归正之路”，坚定了他们“从贼”的决心，使后金的势力越来越壮大，他主张勿杀降俘，从政治上瓦解敌军。
召见结束后，崇祯皇帝下令让徐光启参与负责守城领导事务。在那些紧张的日日夜夜，徐光启以69岁的高龄奔走在操场上，城楼里，他一面抓守城士兵的训练，一面监制火炮和分配火药。
1630年（崇祯三年）初，皇太极率军进攻德胜门，徐光启指挥守城士兵向敌军开炮，炮弹准确落在敌群中，顿时火光冲天，震天动地，硝烟弥漫，敌兵死伤不少。皇太极知道京城百备，唯恐久攻不利，只好转到涿州、良乡一带骚扰。
正在这时，徐光启前几年购置的西洋大炮，已运至涿州。听说北京已被
后金军队包围，便停留下来，就地参加涿州城的保卫战。敌军临近涿州，探听到涿州城配备有西洋大炮，便匆忙退兵长城以外，京城解危。徐光启因守城有功，升任为礼部尚书兼翰林院学士，接着又由正二品升为从一品。
为了提防敌人的再度进犯，有备无患，徐光启建议尽快制造西洋大炮，
得到了崇祯皇帝的支持。除此之外，他还上疏，阐述了建设一支用西洋火炮、火枪武装起来的精锐火器营的设想。具体规划是15个营，60000人。其中每一营4000人，配备120辆双轮车，120辆炮车，60辆粮车，共计300辆。还有西洋火炮10门，中炮80门，鹰铳100门，鸟铳1200门。建议以登莱巡抚孙元化的部队作为精锐火器营的基本力量。孙元化，是嘉定县人，徐光启的学生，又是他的儿子徐骥的亲家，精通西洋炮法，曾协助袁崇焕筑台制炮，抵抗后金军。孙元化的手下，还有一批经过训练，善于使用西方火器的枪炮手。徐光启将希望寄托在这支部队上。
不料，就在徐光启展示他宏伟的军事计划时，发生了“吴桥兵变”，使徐光启建立精锐火器营的宏伟计划成了泡影。1632年（崇祯五年）初，后金军队攻关外大凌河，孙元化派部下孙有德率军增援，这支军队行至吴桥，发动兵变，回兵用诡计攻陷登州，孙元化被俘，城内西洋火炮、火器尽为孙有德所有。
孙有德的叛乱，使徐光启多年经营的精锐武器装备尽为后金所有，从而使双方军事力量的对比，发生了很大变化，对徐光启的打击是巨大的。从此他也不再谈兵事。然而，在政治上，徐光启却因此而得以受命入阁。
1632年6月，徐光启以礼部尚书兼东阁大学士，参预机务，充纂修《嘉宗实录》总裁。东阁大学士是一品官，掌管国家大事，地位相当于宰相。徐光启受命入阁，顿时门庭若市，贺客络绎不绝。徐光启对他们的馈送一一谢绝。新的任命，对他来说，并没有带来多大喜悦，而是有难言的苦衷。
这次入阁，是由于首辅周延儒的推荐。周延儒因善于迎合崇祯皇帝，才爬上了首辅的高位。次辅温体仁暗地里在等待时机，伺机篡夺周延儒的权力。孙元化任登莱巡抚是周延儒推荐的。孙元化后来逃回了北京，被崇祯皇帝逮捕下狱。温体仁以此为借口，对周延儒发起攻击，使他十分被动。周延儒想借重徐光启的声望，设法营救孙元化出狱。然而，徐光启虽进了内阁，但却没能救孙元化一命，孙元化被处死。而周延儒也最终被温体仁撵下台。接着，温体仁又指使党羽、刑部给事中陈赞化弹劾徐光启，说徐光启继承了周延儒的衣钵，是在朝的“周党”领袖。
徐光启又一次被卷入到党派斗争的漩涡之中，心中充满了极度的悲愤与痛苦。他不愿意蒙受这种不白之冤，向崇祯皇帝上了《衰病实深恳赐罢斥疏》，表白自己的无党无私，并恳求离职退休。崇祯皇帝性好猜疑，处处防范朝臣结党。徐光启的申辩意外地得到崇祯皇帝的赞赏。他慰劝徐光启对浮言狂语不必理睬，赞扬徐光启“忠诚勤恪，精力正优”，并晋升他为太子太保兼文渊阁大学士。徐光启对这些高官并不感兴趣，他看到朝中结党营私，争权夺利，互相倾轧，上疏要求辞免告退。崇祯皇帝批复：“不必逊辞”，要他继续任职。
徐光启在内阁中的地位在继续上升，但心情和健康状况却越来越坏。首辅温体仁，为人奸诈，难与共事。徐光启动辄受到掣肘，“郁郁无所建”。
八、督修新历
1629年6月（崇祯二月五日），发生了日食。钦天监的推算与日食前后均不符，崇祯把钦天监官员狠狠地训斥了一顿，说以后“如再错误，重治不饶”。当时使用的是明初编制的《大统历》。《大统历》则是直接沿用元代郭守敬制定的《授时历》。《授时历》在元代是世界最精密的历法之一。但长期没有修历，到了明末已使用了近350年，误差越来越大，所以推算日月食总是不准确。
徐光启向皇帝解释了推算出差错的原因，并介绍了西方历法，说他曾经运用西历推算日食时间，差错极小，崇祯听后，对西历产生了极大兴趣，决定参照西历改革《大统历》，修订新历书，并委任徐光启主持修历工作，同时设立修立局。
这时，徐光启已年近七旬，身体日益衰弱，记忆力每况愈下，修历又缺乏人才。他不顾年事已高，在强烈的事业心驱使下，到处求访遴选修历人才。他制定了一系列选拔人才的严格条件，主张“取人必求实干，造器必求实益”。他又建议崇祯皇帝下诏请一些具有丰富的天文历法知识的传教士如邓玉涵、龙华民、汤若望、罗雅谷等到京协助修历。
徐光启重用传教士，并与之切磋、配合，取长补短，把西方天文学理论
翻译出来用之于修历上。因为西历不仅推算较为准确，而且还有严密的数学理论根据。徐光启引进西方科学，但并没有迷信西方科学。而是主张中西结合，吸取双方的精华，“会通归一”，创造出一部超胜西历和《大统历》的新历书。
徐光启对西历不是盲目地生硬照搬。西方天文学理论是否正确，一切都
要经过他测试检验，以达到一义一法都有根有据。虽然他的身体一天不如一天，但仍同往年从事农业科学试验一样，凡事必经亲自试验。在修历的日子里，不管是凄风冷雨的秋夜，还是大雪纷飞的隆冬，他都要登上观象台，亲临指挥或亲自动手观察天象。记录、整理笔记、查找资料，几乎成了他生活的主旋律。在一次观测天象时，他不慎失足，跌下台去，腰、膝、腿多处受伤，不能动弹。稍作休息，便又带伤投入工作。他的这种忘我工作的精神使修历局人员非常感动。
然而在“祖宗之法不可变”这样一个闭关自守、夜郎自大的封建时代，
引进西学，重修新历书，必然会遭到一些因循守旧势力的反对和非难。其中的代表人物为四川的冷守忠和河北的魏文魁。
冷守忠是一位老秀才，思想保守僵化，用一套神秘理论自制历法，指责徐光启采用西历修订《大统历》是违反祖宗之法。徐光启胸怀宽广，并未对冷守忠进行奚落和攻击，而是指出他的错误所在，并推算出崇祯四年四月十五日四川出现日食的时刻，请冷守忠把两人的预测进行比较，看谁的准确。实测的结果是冷守忠的预报相差很大，而徐光启的预测则非常精确。冷守忠在事实面前不得不心服口服。
魏文魁则是当时一位有名望的崇尚旧法的老天文学者，他把自己多年编制出来的历书《历测》、《历元》送到修历局来。徐光启仔细翻阅这部历书，发现其中谬误很多，推算方法十分陈旧。但是，徐光启也没有全盘否定魏文魁的研究成果，称他是“苦心力学之士”，指出其谬误之处，希望魏文魁进一步研究，若有疑义，可以讨论。但魏文魁顽固不化，强词夺理，摆起老资
格的架势，反驳徐光启。对此，徐光启感到好气又好笑。但他仍然耐心地同他摆事实、讲道理。
对于徐光启与冷守忠、魏文魁的争论，清代学者阮元曾经做过公正的评论，他指出：徐光启引进西历，研究天文、历法的学问耗尽了毕生心血，反复揣摩、测验、引申，得之有本，言之有理，他的见识造诣，是冷守忠和魏文魁所远远不及的。
1632年（崇祯五年）春，这部篇幅浩瀚、贯通中西的大型历书基本完成了。因为是在崇祯年间编写的，被称为《崇祯历书》。《崇祯历书》的编纂，奠定了我国以后300多年的天文历法的基础，为我国的天文学作出了不朽的贡献。徐光启把欧洲天文学介绍引入我国，使我国传统天文学开始吸引了一些先进的东西，如先进的度量制度以及“地球”、“地理经纬度”、“时差”等新的概念。这些西方科学知识的研究和吸收使我国的科学技术工作开始进入中西结合的阶段。由于明末的政治动荡，新历法来不及颂布发行。直到1645年（清顺治二年）才由清政府公布施行。
九、风范长存
1633年（崇祯六年）春天，由于长期的辛勤工作，徐光启劳累过度，病倒了。
徐光启身居斗室，卧病在床。他自知病情严重，留给他的时间不多了，每当想到这些，他心如乱麻，痛苦至极，他还有许许多多的事要做啊！特别是《崇祯历书》的修订工作还未最后完成，需要有人来接替自己的工作。徐光启理想中的人选既要有精深的天文、历法知识，又要具有博取众长的的气量；既要有敢于采用西历的胆识，又要有兢兢业业献身于科学的精神。他经过缜密的考虑，又征求修历人的意见，最后，推荐原任山东布政司右参政李天经来接替自己。
徐光启利用生命中的最后的一点时间，将入阁以来撰写的有关国家大事的奏疏稿，辑成《纶扉奏草》；将有关观象、修历的疏稿，辑成《清台奏草》。特别使徐光启牵肠挂肚的是那些参加编定《崇祯历书》的修历人员的功绩。为了表彰修历人员，他由旁人代笔，给崇祯皇帝上了一道《治历已有成模恳祈恩叙疏》，说明修历人员“勤敏有加，劳瘁堪录”，建议皇上对他们论功行赏。但对他自己多年来废寝忘食，耗尽心力却避而不谈，反而谦逊地说：“臣才识疏庸，滥膺重任。”他想到的不是自己的功劳，而是默默无闻的修历人员的成果。这年11月8日，一生不知劳累立下了丰功伟绩的徐光启安详地闭上了双眼，溘然长逝了，享年72岁。临终时，徐光启还深深以国家大事为念。他念念不忘的是用毕生精力撰写的《农政全书》的出版，是他晚年全力以赴的《崇祯历书》的定稿，是上疏表彰参预修历的有功人员。特别使他放心不下的，是辽东前线的战况。真是鞠躬尽瘁，死而后已。徐光启自从中了进士后，历任过翰林院检讨、詹事府少詹事、监察御史、礼部左侍郎、礼部尚书兼东阁大学士，官衔越来越大，地位步步高升。像他这样的大官应该是有享不尽的荣华富贵了，但他却一生为官清廉，过着“冬不炉夏不扇”的清苦俭朴生活。他逝世后，在他简陋的住室中，只有一只陈旧的箱子，里面是几件破旧的衣服和一两银子。此外，便是大量的著作手稿。床铺上的垫被、破旧不堪，棉被中还有一个破洞。在老家上海，除了原有住宅和进行农业科学实验的农庄外，徐光启的遗产别无他有。难怪当时有人感叹：古往今来，廉仁雅博的大臣，很少能有与光启相比的啊！
徐光启把毕生的心血和精力都献给了我国科学技术的研究事业。鉴于他卓越的贡献，崇祯皇帝下令停朝3天，并赠徐光启为少保，谥号文定，特地为他赐祭，并派专使护柩回乡安葬。
徐光启是明代中国向西方追求科学和真理的先行者，是明末沟通中西文化交流的第一个重要人物。他第一个意识到中国在科学技术的许多方面已经落后，面对西方的挑战，响亮地提出了学习西方、赶超西方的主张。在宣传和介绍西方科学技术方面他有披荆斩棘的开创之功。徐光启忧国忧民，为改变祖国贫穷的面貌，他坚持不懈，刻苦追求。他好学不倦，即使身在高位，年愈古稀，仍然“目不停览，手不停笔”，为了中华民族的兴盛，为了科学技术的发展，徐光启毫无保留地贡献了自己的一生。
1903年，徐光启的墓地重加修葺，墓前石坊两边的对联，恰如其分的概括了徐光启的一生：
治历明农百世师，经天纬地；出将入相一个臣，奋武揆文。58xs8.com