Первой мерой Диоклетиана, имевшей целью решить проблемы управления империи, защиты ее рубежей и целостности, было назначение себе в соправители товарища по армейской службе Марка Аврелия Валерия Максимиана. Максимиан правил на Западе (столица – Милан), а Диоклетиан – на Востоке (столица – Никомедия, Малая Азия). В 285 Максимиан получил титул цезаря, а в 286 стал августом, как и Диоклетиан. Впоследствии (в 293) была организована тетрархия («четверовластие»), система, в которой двое более молодых соправителей, Констанций Хлор и Галерий, получили титулы цезарей, и империя была неофициально разделена на четыре части. Диоклетиан оставался главным августом и руководил восточными провинциями, Галерий получил в управление область Дуная, Максимиан – Италию и Африку, а Констанцию достались прочие западные провинции. Такая система не только упрощала управление и оборону, но и должна была решить вопрос о престолонаследии, поскольку было решено, что двое цезарей займут место августов, когда последние откажутся от своей должности. Рим померк в своем значении столичного города: Диоклетиан впервые появился здесь только в 303, а сенат был низведен в своем значении до городского совета. Таким образом была упразднена фикция двойной власти императора и сената. Император сделался абсолютным монархом, присвоив все атрибуты восточных деспотов. Из политических соображений император был объявлен богом, подобно представителям династии Птолемеев в Египте эпохи эллинизма, ему было присвоено именование dominus et deus («Господин и Бог»). Другая реформа Диоклетиана обеспечила полное разделение гражданской и военной власти в провинциальной администрации.

В 286 было подавлено восстание в Галлии, а в 296 – в Египте. В 297 под власть империи была возвращена Британия; в 296–297 проведена победная война с Персией. Повысилась обороноспособность империи, которая обеспечивалась как постоянными гарнизонами, размещенными вдоль границ, так и мощными мобильными войсками.

Часть экономических экспериментов Диоклетиана провалилась, но некоторые оказались успешными. Был вновь введен золотой стандарт, хотя Диоклетиан предпочитал собирать налоги натурой, а не деньгами. Знаменитый эдикт о ценах, изданный в 301, представлял собой попытку установить предельный уровень цен и заработной платы. Однако провести эдикт в жизнь, несмотря на суровость грозивших за его невыполнение кар, было невозможно. Диоклетиан известен также как гонитель христиан. Главной причиной яростного их преследования, начавшегося в 303, был отказ христиан продемонстрировать верность императору, воздавая ему почести как богу, что требовалось официальной церемонией культа императора. 1 мая 305 Диоклетиан и Максимиан официально отреклись от престола, и их место заняли Констанций и Галерий. Диоклетиан удалился в свой колоссальный дворец в Салонах (совр. Сплит, Хорватия) на побережье Далмации. Он был свидетелем краха созданной им системы тетрархии, когда его преемники начали воевать друг с другом, а на его родственников обрушились гонения. См. также ДОМИНАТ.