东罗马帝国前期的统治者中，不得不提的便是查士丁尼大帝（527—565年在位）。他出身寒微，跟随舅舅从军，后来他的舅舅被部下推举为东罗马帝国皇帝，他也在其后作为养子继位。他是一位极具才干的君主，上位后恩威并施，很快就让帝国内部安定下来，并与西方教会保持了良好的关系。最值得一提的是他主持编纂《查士丁尼法典》，这是法学史上的盛事。
出台法典的原因是，查士丁尼意识到只有“依法治国”才能让帝国长治久安。针对当时混乱的法律体系，他说：一个好皇帝“应该不仅以其武力而获尊荣，还必须用法律来武装国家，以便在战时和平时都有法可依，得到正确的指导；他必须是法律的有力捍卫者，也应是征服敌人的胜利者”。
查士丁尼大帝
这部法典综合了从罗马帝国皇帝哈德良时代以来的各时代法律，删除不合时宜的，保留适用的，再让一大群法学家逐条研究，字斟句酌，力求每一条法律都尽可能完美。《查士丁尼法典》一经颁布，就取代了过去彼此矛盾、含糊不清的法律。能在公元6世纪完成如此文治伟业，查士丁尼配得上大帝之名。除编纂法典外，他还组织人手编纂了《学说汇纂》和《法理概要》，又称《法学家指南》，搜寻历代法律法条，并加以梳理和解释，把拜占庭帝国的文明程度大大提升了，也为后人研究罗马法留下了珍贵的史料。
他的另一项伟大功绩是重建君士坦丁堡。君士坦丁大帝虽然对这座都市的规划有着伟大的构想，但他在世期间并未完全实现。其后的两个王朝又因内忧外患而未能大兴土木。查士丁尼时代内外都算安宁，国库也比较充裕，因此他新建了许多壮观的建筑，比如今天还在大放异彩的圣索菲亚大教堂。
中世纪的君士坦丁堡
历史学家普罗科匹厄斯（约500—565年）是查士丁尼皇帝的得力干将贝利撒留（约505—565年）的法律顾问和私人秘书，曾随同贝利撒留转战于非洲、意大利和东方各主要战场。他晚年撰写了六卷本的《建筑》一书，为我们留下了丰富的建筑史料。
他在书中提到了君士坦丁堡的元老院、广场上高大的石柱及其顶端的查士丁尼大帝的骑马铜像，以及伊琳娜教堂、大济贫院、圣彼得教堂、圣保罗教堂、奥古斯都广场、大皇宫、阿卡迪娜公共浴场、市郊花园、饮水渠、蓄水池、柱廊大道、赫拉宫殿、尤侃迪娜宫殿、城东码头、赫拉码头等建筑和设施。
除了这些城内建筑，查士丁尼还大幅加强了城防工事，此后的君主也不断加固，使君士坦丁堡成为“最坚固”的城市，并在其后的数百年间都经受住了战争的考验。
从君士坦丁到查士丁尼，东罗马帝国走的是一条加强中央集权的道路，这可以最大限度地使中央掌握资源，以便征战四方。在内政稳定的情况下，查士丁尼派出了他的得力大将贝利撒留东征西讨。
东罗马帝国的东面是波斯萨珊王朝，贝利撒留在东部边境击溃了波斯大军，为帝国赢得了短暂的和平；又在北非和巴尔干等地取得了胜利；他甚至打败了盘踞在意大利的东哥特人，短暂地将罗马纳入帝国的统治之下。从版图上来看，东罗马帝国仿佛又恢复了罗马帝国时代的荣光，疆域也比之前扩展了许多。
但东罗马帝国的问题在于，它无法在被征服地区建立起有效的统治。此时的欧洲太过错综复杂，部落、民族、宗教等矛盾交织在一起，不是几次战争的胜利就能解决的。但当查士丁尼准备大展宏图的时候，几场重大灾难降临了。
贝利撒留攻占罗马
一是公元537年在东罗马帝国的中心地带发生了一次大地震，地震震塌了许多民房，尸横遍野，无数百姓沦为难民。地震过后没几年，正应了大灾之后有大疫的说法，世界历史上第一次大规模的鼠疫在东罗马帝国境内暴发。
上古时代并非没有病毒和瘟疫，但那时若某部落暴发瘟疫，往往由于交通的不便，瘟疫常常以感染者就地死亡而消失。世界性的帝国内部交通便利，在促进贸易的同时也更容易把病毒传播四方。
公元541年，源发于非洲的鼠疫传播到帝国各处。这次鼠疫造成的后果极其严重。在最严重的时候，东罗马帝国每天要死10000人以上。由于死的人太多，墓地不够用，死尸只能被随意处置，甚至来不及掩埋，这就造成了疫病的进一步扩散。
普罗科匹厄斯在他的《战争史》中描绘了当年的惨状：
这种疫病在拜占庭城肆虐有四个月，严重感染期也大约有三个月。刚开始时死亡的人数仅仅比正常情况下死亡的人数多一点点，然而死亡率却在不断上升。稍后，每天死亡的人数已达到5000人，后来竟达到1万人以上。
当所有现有的坟墓中都装满了尸体后，他们便在城中到处挖坑埋尸。到了后来，那些挖坑的人因为死亡人数太多而无法一一埋葬，就登上锡耶要塞的塔楼，从打开的屋顶向下扔尸体，尸体横七竖八地堆满了要塞的所有塔楼，结果整个城市都弥漫着一股尸臭，城中居民痛苦不堪，尤其是当风从那个城区刮过来时。
毫不夸张地说，这次瘟疫对东罗马帝国的打击是毁灭性的。如果没有这次瘟疫的话，查士丁尼很可能改变帝国对各地松散控制的状态；但在瘟疫暴发后，帝国的人力、物力和军力都受到了重大影响，哪怕打十次败仗，都不可能造成这样巨大的损失。
查士丁尼时期的大瘟疫
人力方面，在瘟疫暴发前，东罗马帝国统治的人口有2600多万，而且因为社会安定，人口还在快速增长。然而，在瘟疫第一次暴发后，普罗科匹厄斯称首都死了近一半人口。在漫长的疫情过后，原本人口稠密的叙利亚地区变成了渺无人烟的荒凉之地。这场瘟疫并非在短期内就结束了，而是在之后的几十年里反复暴发、肆虐，拜占庭的发展因此被打断。在瘟疫基本结束后，拜占庭帝国至少损失了1/3的人口。
经济方面，疫情破坏了农业和大量的城市手工业，人和人之间的互动减少，经济活动也就随之减少了。各项生产中断，随着人口减少，需求也下降了，农业生产供应链被极大破坏，通货膨胀不可避免地发生，帝国经济受到严重打击。
军事方面，瘟疫暴发前查士丁尼拥有65万大军，可以随时征伐各地；而在疫情结束后，军队数量减少到15万人，就连控制已有的地盘都显得吃力。加上军费减少，东罗马帝国的士兵素质也在下降，只能勉强应付东方的波斯人，对西方的罗马帝国故地已无力统治。
在瘟疫的打击下，查士丁尼和他的大将贝利撒留重现罗马帝国辉煌的尝试失败了，他们在遗憾中去世。之后的东罗马帝国又重新陷入边境告急、财政吃紧的困境，对西班牙、高卢和意大利本土，东罗马帝国已然全部放弃。对巴尔干半岛，帝国也只好默许斯拉夫人在此定居。东罗马帝国把力量集中到了东方，专心应对萨珊波斯的进攻。
由于东罗马帝国军队的实力在这场瘟疫中严重受损，外敌入侵的威胁变得严峻起来，为了增强军事实力，拯救国家于危亡，进行军制改革势在必行。
东罗马帝国军制改革的首要举措是推行军区制。所谓军区制，就是在一个区域内以“先军”政策统治这一地区，相当于把一大片区域化作军事管理区，变成一个大兵营。以最先建立的奥普希金军区为例，这里有6000名士兵，数十个要塞，区域内的行政由军事长官统领，区域内的一切围绕军事进行，农民则平时为农，战时为兵。
东罗马帝国推行的军区制如果要在东方找一个对应物，那就是明朝的卫所制。军区士兵类似明朝卫所的军户，有的有军饷，有的没有，国家对他们的主要补偿是免税的土地。由于瘟疫造成大量田地荒芜，这些土地就被分配给这些农民兵。军区制是东罗马帝国历史上一次重大改革，让东罗马帝国的国家机器军事化，由军头统领地方，而皇帝成了最大的军头。
推行军区制的好处在于兵源和土地相结合，农民兵为了保卫自己的土地，战斗的积极性也随之提高；军人免税，但他们需要自备武器铠甲，因此中央节省了大量军费开支；军区制让军头们兼管地方民政，后勤等事务的处理效率得到提高。
军区制改革虽然没有彻底根除东罗马帝国土地兼并、外敌入侵等顽疾，但在很大程度上缓解了社会矛盾，增强了军队战斗力，使得东罗马帝国在其后的数百年里顶住了波斯和新兴阿拉伯帝国带来的压力。
