至正二十年(1360年),在李善长的推荐下,宋濂与刘基、章溢、刘基、叶琛被朱元璋召至应天府。七月,宋濂被任命为江南等处儒学提举。十月,奉命为朱元璋子朱标教授“五经”,后又参与修撰起居注。
至正二十三年(1363年),朱元璋建礼贤馆,宋濂等人均在馆中。
洪武二年(1369年),宋濂赴诏修《元史》,至二月开修,宋濂、王袆为总裁。六月,除任翰林院学士、中大夫、知制诰、兼修国史。同年八月,《元史》书成,宋濂被任命为翰林院学士。
洪武三年(1370年),因欧阳佑等儒士采得元朝事迹还朝,朱元璋遂于二月初六开局续修《元史》,仍命宋濂及王袆为总裁,至七月一日,全书告成。七月,因失朝被降职为翰林编修。
洪武四年(1371年)二月,宋濂升任奉议大夫、国子司业,却因祭祀孔子未按时呈上奏章,于八月被贬为安远知县。
洪武五年(1372年)二月,宋濂被召还任礼部主事。十二月,升任太子赞善大夫。
洪武七月(1374年)十一月一日,朱元璋命宋濂等考定礼服制。
洪武八年(1375年)宋濂跟着太子朱标及诸位将武中都。
洪武十年(1377年)宋濂告老还乡,朱元璋亲自践行,并命宋濂之孙宋慎送其回家,宋濂以头叩地辞谢,并约定说:“臣没死之前,请允许臣每年来宫内觐见陛下一次。”回乡后,宋濂每年如约进京见圣。
洪武十三年(1380年),宋慎被牵扯进胡惟庸案中,导致宋濂一家遭祸,宋慎与宋濂次子宋璲都坐法死,朱元璋想处死宋濂,经马皇后及太子朱标力保,才得免一死,徙至四川茂州安置。洪武十四年(1381年)五月二十日,宋濂因病逝于夔州(今重庆奉节),享年七十二岁。临终前,正坐敛手而逝,当时夔州的官员都前来哭祭。
明孝宗弘治九年(1496年),因四川巡抚马俊为宋濂上奏申诉,孝宗经礼部商议后下诏恢复宋濂官职,每年春秋两季在其所葬之地举行祭祀。
明武宗正德年间(1491年-1521年),宋濂获追谥为“文宪”。