历史上北方农牧交错带是农业文化与牧业文化多次交替的地区，对气候变化极为敏感，是中国北方地区可耕地范围盈缩频繁的地区。研究表明，如平均温度降低1℃，中国各地气候相当于向南推移了200～300km；如降水减少100mm，中国北方农区将向东南退缩100km，在山西和河北则为500km。
天气决定收成，收成好坏决定国祚的长短，这是中国中世纪国运兴衰的基本线索。因此马克思说：
我们在亚洲各国经常可以看到，农业在某一个政府统治下衰落下去，而在另一个政府统治下又复兴起来。收成的好坏在那里决定于政府的好坏，正象在欧洲决定于天气的好坏一样。
除了外患还有内忧。规模较大的有1511年至1512年间的杨虎、刘六起义，聚众至数十万。他们转战河北、山东、河南等地区，1512年（正德七年）击败京兵，转战安徽、湖广。年底，起义失败。总体而言，16世纪初的内乱还是可控的。
为了防备蒙古地方统治者的袭扰，明北还加长了北御鞑靼的长城。明朝廷在东起鸭绿江西至嘉峪关一线先后设置辽东、宣府、大同、榆林（延绥）、宁夏、甘肃、蓟州、太原（在偏关）、固原九个要镇，称为“九边”，派驻重兵。又沿各镇修缮长城，成化时明朝廷修筑东起清水营（陕西府谷西北）、西至花马池（宁夏盐池西）长达一千七百多里，嘉靖（1522～1566年）及以后，继续在宣大、蓟东一带修筑偏东一段长城，以固边境。“从此北方的边防更加巩固，在二三十年中，明朝和鞑靼没有发生过大战争。”
北境及内地的短暂稳定与16世纪开始的中国气候变化有关。“1500年后，中国气候进入了一个相对暖湿阶段，长城以内的北边农垦再度兴成起来。”隆庆年间（1567～1572年），中国东部气温略有上扬，北方农牧交错带的湿润指数大幅上升，从相对干燥转入相对湿润区间。其间北方屯田也大规模增加。从永乐后的原额屯田至万历初年（1573年）新屯田，北直隶各卫所新增3361420亩。陕西都司并行都司新增屯田12594732亩，辽东都司新增屯田1667266亩。
外患内忧，迫使明王朝利用北方战事稍缓的间歇期起用张居正进行政治经济改革。明穆宗在位的时候，张居正（1525～1582年）因才能出众，得到穆宗的信任。明穆宗隆庆六年(1572年)，张居正得到大太监冯保与万历帝之母李太后的支持，取代了高拱。穆宗死前遗命张居正等三大臣辅政。穆宗死后，太子朱翊钧即位，这就是明神宗万历皇帝。张居正在万历年间连续10年担任内阁首辅（宰相）。为了挽救明朝统治的危机，他从军事、政治、特别是经济等方面进行改革，试图扭转嘉靖、隆庆以来政治腐败、边防松弛和民穷财竭的危局。改革——除其严重的负面作用外——起了相当的积极作用：“赋以时输，国藏日益充”，国家财政收入增加，边境安宁，万历初年明朝一度有了中兴的景象。1582年6月（万历十年），张居正病死，一些改革的反对派重新聚集，指责张居正改革“务为烦碎”，清丈土地是“增税害民”，实行“一条鞭法”是乱了“祖制”。他们撤销了张居正死时特加的官爵和封号，进而查抄其家产。改革失败。
与汉、宋两朝的王莽、王安石的改革比，张居正的改革还是比较幸运的，他的改革适逢中原气温和北边湿润度的上升时期，这为张居正改革提供了较好的自然环境，也使其改革避免了与国家双双败落的“王莽式”结局。
史书称张居正“通识时变，勇于任事。神宗初政，起衰振隳，不可谓非干济才”，但改革毕竟还是失败了，此后明祚已近尾声。
