尚书省，其下辖吏、户、礼、兵、刑、工六部如同帝国的四肢。兵部尚书（可能为屈突通或任瑰）及其僚属负责前线兵员的征发调遣、军械甲仗的制造补充、驿传系统的保障以及军事情报的汇总分析，李世民不断请求增援的奏报，最终需兵部拿出具体方案并协调落实。
户部尚书则掌管着帝国的钱粮命脉，与司农寺、太府寺协同，为东西两线庞大的军队筹措、转运粮秣军资，并处理全国赋税征收与仓储调度，确保战争机器的血液——后勤补给线畅通无阻；工部尚书则要组织工匠赶造攻城器械、修缮战船、加固关隘城池，满足前线技术需求。
中书省负责秉承李渊旨意起草诏敕、任命文书（如对前线将领的嘉奖或新占领区官员的委任状），其长官中书令和众多精于文墨的中书舍人，是李渊意志转化为正式文件的关键环节。门下省则肩负着审核中书省起草的诏命、驳正违失的重任，其给事中、黄门侍郎等官员对李渊的决策形成一定制约，确保敕命的合法性与可行性。所有来自前线（如李世民、李建成）以及全国各地、各衙署的奏章文书，都需经过门下省的初步审阅分类，再呈送御前。
除了三省六部，其他重要机构也围绕着李渊高效运转。御史台负责监察百官，在战时也兼有监督军需物资调配、防止贪渎克扣的职责。大理寺与刑部则处理司法案件，维持国内秩序稳定。太常寺掌管礼乐祭祀，在特殊时期（如新年、重大军事行动前）需组织仪式，祈求神灵护佑，凝聚人心。负责宫禁宿卫和京城治安的左右卫、左右武卫等禁军系统，以及京兆尹府，在李渊直接掌控下，确保长安城及皇宫的安全无虞，为前方征战提供稳固的大后方。
此外，李渊还非常倚重一些关键的个人，如长期担任尚书左仆射、被视为心腹重臣的裴寂，他不仅参与决策，还常常负责协调尚书省各部事务；萧瑀、陈叔达等人则以其学识和谋略，在御前会议上提供重要意见。宫内的侍中、给事中等近臣，则负责文书的传递、初步处理和记录。
整个长安中枢的运作流程，通常是这样的：前线急报或各地奏章通过严密的驿传系统抵达尚书省兵部或门下省，经初步处理（如兵部提出初步意见）后，紧急军情往往直送御前。李渊在早朝或临时召集的御前会议（政事堂会议）上，与宰相、相关部曹长官共同商议对策。李渊做出决策后，或口述旨意，或批阅奏章给出批示。中书省根据李渊的明确旨意或朱批精神，起草正式的诏书敕令。门下省审核无误后，加盖印信，发回尚书省。尚书省根据诏敕内容，分派至六部及具体执行机构（如调兵令给兵部，征粮令给户部）。各部曹再向地方州县或前线指挥部发出具体指令（符、移、关、牒等文书），并负责监督执行、反馈结果。这是一个自上而下、又自下而上不断循环的信息流与指令流，李渊居于核心，通过这套以三省六部为主干、辅以诸寺监的官僚体系，实现了对庞大帝国资源的调动、对两线战事的宏观指挥、对内部政务的日常管理以及对潜在威胁的监控。
正是长安城中这套日夜不息运转的国家机器，在李渊的驾驭下，将战略意志转化为具体行动，源源不断地为李世民在洛阳、李建成在河东提供着决策支持、兵员补充、粮草军械以及稳固的战略后方，最终奠定了武德四年一举消灭王世充、窦建德两大劲敌，加速