赵光义的长子赵元佐自幼聪明机警，长得又像赵光义。赵元佐有武艺，善骑射，还曾经随赵光义出征过太原、幽蓟。本是最合适的皇储。不料赵元佐却因叔父赵廷美冤死而发疯。

　　雍熙二年(985年)重阳节，赵光义召集几个儿子在宫苑中设宴饮酒作乐，因赵元佐病未痊愈，就没有派人请他。散宴后，陈王赵元佑去看望赵元佐。赵元佐得知设宴一事，怒气难平，一个劲喝酒。到了半夜，索性放了一把火焚烧宫院。一时间，殿阁亭台，烟雾滚滚，火光冲天。赵光义得知后，猜想可能是赵元佐所为，便命人查问，赵元佐予以承认。赵元佐被废为庶人。其后以次陈王元佑成为众意所嘱的皇储人选，而赵光义也有此意。

　　雍熙三年(986年)农历七月，赵元佑改名赵元僖，并封开封府尹兼侍中，成了准皇储。同年，雍熙北伐失利。赵普上《谏雍熙北伐》奏疏，得到赵光义嘉赏。后来，赵元僖也上疏论及伐辽之事，为赵光义采纳。

　　端拱元年(988年)，赵普第三次为相，威权一时又振。竭力支持和拉拢赵普的陈王元僖也晋封许王，更加巩固了皇储地位。赵普罢相后，赵元僖又与另一位宰相吕蒙正关系密切。立储之事正在按步就班地进行。不想在淳化三年(992年)农历十一月，赵元僖早朝回府，觉得身体不适，不久便去世了。赵光义极为悲伤，罢朝五日，并写下《思亡子诗》。

　　赵元佐被废，赵元僖暴死，储位储空缺，于是冯拯等人上疏请早立太子，赵光义便将冯拯等人贬到岭南。自此以后没有人敢议论继承问题。

　　后来，赵光义被箭伤所扰，自知将不久于人世。便就此私下询问寇准。在寇准的支持下，终于在至道元年(995年)，赵光义三子寿王赵元侃被立为皇太子，改名赵恒。

　　赵光义册立太子，大赦天下，京师之人见到太子都欢呼，赵光义却闻而不悦。后在寇准的劝解下心情才好转。