1897년 2월 경운궁(지금의 덕수궁)으로 돌아온 고종은 10월 12일 환구단에서 하늘에 제사를 지내고 황제에 즉위했다. 나라 이름을 대한제국으로 바꾼 것은 어느 나라에도 매이지 않은 자주 국가임을 안팎에 알리려는 뜻이었다. 1899년에는 황제에게 모든 권한이 있다고 정한 ‘대한국 국제’를 반포했다.
대한제국은 옛것을 바탕으로 새것을 받아들인다는 원칙(구본신참)에 따라 광무개혁을 펼쳤다. 땅을 측량해 소유자에게 근대적 토지 문서(지계)를 주었고, 공장과 회사를 세우고 기술 학교를 열었다. 1899년 서울에 전차가 달리고 경인선 철도가 개통되었다.
1900년에는 칙령 제41호로 울릉도를 울도군으로 높이고, 그 관할 구역에 ‘석도’를 포함시켰다. 대한민국 정부와 학계는 이 석도를 독도로 보고, 대한제국이 독도를 행정적으로 관할했음을 보여 주는 근거로 든다. 그러나 개혁은 황제권 강화에 치우쳤고, 재정 부족과 열강의 간섭 속에 충분한 성과를 거두지 못했다.