宋真宗大中祥符八年（1015），27岁的范仲淹进士及第。这次殿试的题目是：《置天下如置器赋》、《君子以恐惧修省诗》、《顺时慎微其用何先论》，共有197人进士及第。范仲淹释褐任广德军（今安徽广德县）司理参军事，职掌讼狱勘鞠之事。
初入仕途，范仲淹便表现出尽心为民、刚直不阿的可贵品质。他审理案件，仔细落实，不枉不纵，因此时时与长官发生冲突。《广德州志》载：范仲淹经常抱着审理案件的文书与太守争论是非，太守多次盛怒，对范仲淹大发雷霆，范仲淹从不曲从。争论以后，范仲淹往往将一些争辩内容记载在屏风上。等范仲淹调离的时候，屏风上已经记满了文字。后人在广德司理厅内建思范亭，以纪念范仲淹在任时的作为。范仲淹最重教育，重视人才培养，在广德任职期间就有所作为。《广德州志》载：最初，广德人没有学习的风气，范仲淹就兴办地方教育事业，聘请了三位名士作为老师，使当地读书风气越来越盛，不断有人考中进士。据州志记载，宋仁宗景祐年间广德考出第一位进士，北宋年间一共有22人考中进士。地方铭记范仲淹开教育风气的功绩。
到广德任后，范仲淹将母亲接到身边。从外出求学到出仕为官，母亲已经数年不见范仲淹了。因为想念儿子时而哭泣，范仲淹母亲视力已经很差了，几乎到了失明的地步。作为下层官员，范仲淹收入微薄，又需要孝敬母亲、养家糊口。然而，范仲淹廉洁奉公，甘居贫寒。在调任他职时，居然没有足够行资，只能变卖自己惟一的坐骑。时人孙觉有《广德司理诗》盛赞范仲淹说：“维持狴犴下，枉直情必通。太守异趣舍，挺然不曲从。有事争论之，粉屏记其终。官小俸禄薄，家居率穷空。卖马以自给，徒步气弥充。”
宋真宗天禧元年（1017），范仲淹广德任满，擢文林郎、权集庆军（今安徽亳州市）节度推官。文林郎是散官职衔，从九品上。节度推官是幕职官名，分治案事、佐理府政。范仲淹官职升迁调动之后，依然分管案件审理等刑法事务。亳州通判杨日严是范仲淹的顶头上司，见面后非常欣赏范仲淹。两人志趣、政见相投，在行政工作方面也很默契，结下了深厚的友谊。杨日严调离时，向上级极力褒奖推荐范仲淹。
在亳州时，范仲淹奉母命上表朝廷，奏请归宗复姓。奏请表中有一四六名句流传：“志在投秦，入境遂称于张禄；名非霸越，乘舟偶效于陶朱。”先秦时，范雎因避难改名张禄，入秦拜相；范蠡帮助越王勾践灭吴，后改名陶朱公隐居。范仲淹用这两个典故，巧妙地表达恢复范姓的要求。南朝文人江淹少年孤贫，范仲淹命运与之相似。在“佑文”的社会氛围中，范仲淹又特别敬佩江淹文章誉满天下，于是为自己起名“仲淹”，字“希文”。
天禧五年（1021），范仲淹调任泰州（今属江苏），监西溪镇盐仓。天圣三年（1025）改知兴化县，次年丁母忧去职。这段时期，范仲淹虽然官小位卑，然仕途顺利，做了许多造福当地百姓的事情。所以，范仲淹精神饱满，意气风发。有《西溪见牡丹》诗说：“阳和不择地，海角亦逢春。忆得上林色，相看如故人。”虽然任职偏远的“海角”，但是，依然经历着春天，依然有当年帝苑看花的心境，对自己的前程充满了自信。《西溪书事》诗说：“卑栖曾未托椅梧，敢议雄心万里途。”真是豪气万丈。在泰州期间，范仲淹结识了小他15岁的晚辈富弼。一见面，范仲淹就非常欣赏富弼，称赞富弼有“王佐之才”，两人成为忘年交。富弼后来成为范仲淹最坚定的政治盟友，两人共同主持了“庆历新政”。北宋最著名的隐士林逋，曾游历江淮地区，也在此期间与范仲淹结识。范仲淹盛赞林逋说：“风俗因君厚，文章至老淳。”（《寄赠林逋处士》）对林逋的清高古雅，范仲淹心向往之。又有《寄西湖林处士》诗说：“萧索绕家云，清歌独隐沦。巢由不愿仕，尧舜岂遗人？一水无涯静，群峰满眼春。何当伴闲逸，尝酒过诸邻。”宋人向往隐逸，是推崇隐士的高风亮节，绝大多数人并不会去隐居，因为这是一个“尧舜岂遗人”的时代。
泰州任职期间，范仲淹在地方行政方面的最重要贡献就是建议并一段时间主持了修筑捍海堰工程。泰州是宋代重要的产盐区，监盐仓是负责当地产盐税收、专卖之类事务的官员，修筑捍海堰并不是范仲淹职责范围的工作。当地的捍海堰修建于唐代大历年间，至范仲淹任职时已经有二百多年的历史，海堤的残破败坏可想而知。范仲淹从大处着眼，关心当地民生大计，向淮南制置发运副使张纶上言，请求修复海堰。范仲淹《胡公神道碑》说：“天圣中，余掌泰州西溪之盐局，目秋潮之患，浸淫于海陵、兴化二邑间，五谷不能生，百姓馁而逋者三千余户。旧有大防，废而不治。余乃白制置发运使张侯纶，张侯表余知兴化县，以复厥防。”《长编》卷一○四载天圣四年八月事：
丁亥，诏修泰州捍海堰。先是，堰久废不治，岁患海涛冒民田。监西溪盐税范仲淹言于发运副使张纶，请修复之。纶奏以仲淹知兴化县，总其役。难者谓涛患息则积潦必为灾，纶曰：“涛之患十九，而潦之灾十一，获多亡少，岂不可乎？”役既兴，会大雨雪，惊涛汹汹且至，役夫散走，旋泞而死者百余人。众哗言堰不可复，诏遣中使按视，将罢之。又诏淮南转运使胡令仪同仲淹度其可否，令仪力主仲淹议。而仲淹寻以忧去，犹为书抵纶，言复堰之利。纶表三请，愿身自总役。乃命纶兼权知泰州，筑堰自小海寨东南至耿庄，凡一百八十里，而于运河置闸，纳潮水以通漕。逾年堰成，流逋归者二千六百余户，民为纶立生祠。令仪及纶各迁官。
在这历时三年的海堰修筑工程中，范仲淹有三方面功绩：其一，率先主张修复海堰，得上级张纶支持；其二，被调任兴化知县，具体负责初期海堰修筑工程；其三，当遭遇天灾、工程搁置之时，同上司胡令仪一起极力主张坚持工程的修筑，帮助朝廷再下决心。当时，范仲淹的同年及好友滕宗谅在这里参与工程建设。海堰初次开工时，遭遇了一场少见的大雨雪，海涛汹涌拍岸，冲毁修建物，工程人员死亡百余人，其他兵士、民工纷纷逃跑，官员无法制止。范仲淹、滕宗谅却神色镇定，对大家从容地分析利弊，人心稍稍安定。当时道路谣传死者数千人，朝廷才任命胡令仪为淮南转运使，前来考察。胡令仪曾知海陵县，视察当地以后感叹说：“我过去在这里任海陵知县时，知道当地田亩肥沃，春耕秋收，百姓富裕，处处都是歌笑声。现在却都被海水淹没了，芦苇生长茂盛，真叫人哀叹。”所以，胡令仪坚决支持范仲淹的意见，并亲自参与工程建设领导工作。只是工程再度开始时，范仲淹以母忧去职，由张纶负责完成海堰的修筑。所以，当地百姓为张纶立生祠，朝廷也以“迁官”褒奖张纶和胡令仪。范仲淹后来为胡令仪所作的《神道碑》中也说：“余始谋之，以母忧去职，二公实成之。”然而，当地绅民皆铭记范仲淹的功德，许多人改姓范以纪念范仲淹。南宋理宗宝庆元年（1225），兴化修建范文正公祠堂，理宗景定元年（1260）重修。当地官员叶大发《重建范文正公祠堂记》称赞范仲淹：“初仕西溪镇官，即请于朝，筑捍海堰，为承、楚、泰三州民田无穷之利。作小官时志虑力量已如此，异时勋名满宇宙，皆自此发之。观大节必于细事，观立朝必于平日。前辈谓士自一命以上苟存心于泽物，皆可有济。” 〔1〕 所言甚是。
从“细事”、“平日”观察此时下层官员范仲淹，其心胸气度、志向目标、品行道德皆卓立超群。范仲淹进入仕途是怀抱远大政治理想的。他并不满足于具体的事功，始终关心朝政大局，从宏观的角度考虑国计民生问题。乾兴元年（1022）十二月，范仲淹给枢密副使张知白写信，申明自己有“慨然有益天下之心，垂千古之志”（《上张右丞书》），希望能够得到张知白的教诲。天圣三年（1025）四月二十日，范仲淹作《奏上时务书》，上书皇太后、皇帝两宫，陈述自己的政治变革思想。在这篇文章中，范仲淹提出变革文风、讲求武备、注重人才、勉励谏官、抑制恩荫等五个方面主张。首先，范仲淹认为“国之文章，应于风化”，文风关系到世风的厚薄。朝廷应该“敦谕词臣，兴复古道”，追求文质相宜的文风。且以台阁文风感化各个阶层，最后达到“厚人伦、移风俗”的教化作用。其次，范仲淹认为治理天下，“文经武纬”，文武两道并重。北宋重文轻武，范仲淹于是专门提出武备问题。要求朝廷“居安虑危”，“大臣论武于朝”。推举“忠义有谋之人”委以边防重任，选拔“壮勇出群之士”用于军队，以保证国家的安全。再次，范仲淹认为朝廷任命职官，必须“以贤俊授任，不以爵禄为恩”。具体地说，应该重视馆殿人才储备，重视科第出身，为国家选拔栋梁之材。第四，范仲淹认为谏官、御史是朝廷的“耳目之司”。朝廷应该广开言路，勉励谏官“进药石”之言，对忠言谠论的谏官“宜有赏劝”。第五，范仲淹认为时下恩荫过滥，权贵之家，“簪绂盈门，冠盖塞路”。而且，考评官员，只注重资历，不考核政绩，以至“贪忍之徒”，“仕路纷纭”。朝廷应该“澄清此源”，“以治乱为意”。
论述了自己变革现实政治五个方面主张之后，范仲淹特地对两宫提出仁慈、节俭、勤勉、公正四点要求。帝王应该“敦好生之志，推不忍之心”，“示天下之慈也”；“耻珠玉之玩”，“少度僧尼，不兴土木，示天下之俭也”；“孜孜听政”，“访问艰难，此皇王之勤也”；“贵贱亲疏，赏罚惟一”，“示天下之公也”。以下，范仲淹还要求帝王用人“好正直以杜奸邪”；不要轻出“巡幸”；应该“纳远大之谋”，如“言政教之源流，议风俗之厚薄，陈圣贤之事业，论文武之得失”等，不要为刑法、钱谷等“浅末之议”所迷惑；应该兼采“群议”，不可偏听独断；慎重对待密奏，警惕“亲近小臣”。
这篇奏疏，可以分为两个角度评价。从一个角度来说，范仲淹“庆历新政”的部分内容萌芽于此，如明黜陟、抑侥幸、择官长、修武备等等。从另一个角度来说，范仲淹此时的政治变革思想更多地表现为笼统模糊、不成体系。这从以下三个方面可以看出：其一，核心思想不突出。范仲淹这次讨论中，多次提到人才或任官的问题，“庆历新政”也以此为核心，可见这个问题是范仲淹政治变革的核心问题。不过，关于这个问题，散落在这篇奏疏的各个段落中，没有得到集中论述。奏疏首论文风变革，让人们有轻重不分、主次颠倒之感觉。范仲淹以后关于现实政治变革的论述中，再也没有给予文风变革以如此重要的地位，只有略略涉及，可见这次论述之不成熟。其二，具体讨论不深入。对现实存在的问题，略有分析，却失之简单。如讨论注重人才、勉励谏官两个问题时，都是匆匆一言带过。对朝廷的建议，多数大而化之，提不出具体落实之措施。如关于“慈、俭、勤、公”，只有比较笼统的概括和要求。奏疏中往往提出问题，没有提出解决问题的方法。其三，文章思路不清晰。阐述自己的政治主张，没有一个完整的思路。前面简单地讨论变革思想的五个方面，后面又针对两宫再发一通议论，前后层次较乱，多有重复。如，关于纳谏，在前文“谏官、御史，耳目之司”段落中已经讨论完毕，后文讨论不可“偏听”时话题重提。在讨论抑制恩荫冒滥时，话题又转向官员的好逸恶劳、再转向官员的平庸贪婪，中间又提到“师道既废，文风益浇”等等，既与前面文风讨论重复，逻辑层次也不清楚。
范仲淹入仕十年，都是在京城以外任职，官职低微，这就限制了范仲淹的政治视野。况且，从青年走向中年的范仲淹，现实政治经验积累也不够丰厚。范仲淹此时政治变革思想当然显得不够成熟。
范仲淹知兴化其间，还在当地南溪之侧建濯缨亭。此亭南宋绍兴三年（1133）重建，吴莘有《高邮军兴化县重建濯缨亭记》叙其事，称：此地视野开阔，“荷汀 渚，鸥鹭翔集，风帆露楫，朝夕往来，景物互变而俱宜。草色际天，绿波弥漫，则于春宜；冰轮浮空，商灏沆砀，则于秋宜；宜酷暑，南薰徐来，夐无鬲阂，凉彻肌骨；宜隆寒，黄芦旅雁，妆点雪意，如展画图”。经如此诗意的描写，范仲淹筑亭取景之审美观得以重现。