后来，姚广孝对朱棣道：“不要去攻打城池，应迅速直取京师。京师兵力单薄，一定能攻克。”朱棣采纳他的建议，在淝水、灵璧连败南军，并渡江进入京师。
后朱棣称帝，是为明成祖。
姚广孝被任命为僧录司左善世。成祖即帝位后，授道衍为僧录司左善世。
永乐二年，姚广孝拜资善大夫、太子少师，并复姓为姚，赐名广孝。明成祖每次与姚广孝交谈，都称他为少师，而不直呼其名。
后来，明成祖命姚广孝蓄发还俗，被姚广孝拒绝。明成祖又赐他府邸、宫女，姚广孝仍不接受，只是居住在寺庙中，上朝时便穿上朝服，退朝后仍换回僧衣。他到苏湖赈灾时，前往长洲，将获赐的黄金全部分发给宗族乡人。
此后，明成祖往来于南京、北京之间，并几次征伐蒙古，姚广孝都留在南京，辅佐太子朱高炽监国。1407年(永乐五年)，姚广孝又奉命教导皇长孙朱瞻基。
(永乐十六年)，姚广孝病重，不能上朝，居住在庆寿寺中。
成祖数次前去探视，赐金唾壶，并问他有什么要求。姚广孝说道“：僧人溥洽被关在牢里已经很久了，希望能赦免他。”溥洽是建文帝的主录僧。
当初，成祖进入南京，有人说建文帝装成僧人逃走了，溥洽知道这件事，有人则说建文帝藏在溥洽家里。
皇上便以他事为由禁锢溥洽，而命给事中胡濙等到处寻找建文帝的下落，一直都找不到，溥洽被下狱已有十余年。直到这时，成祖答应了姚广孝的请求，马上下令将他放出来。姚广孝叩首拜谢。
不久，姚广孝病逝，终年八十四岁。
成祖废朝二日，以僧人的礼制安葬姚广孝，追赠他为推诚辅国协谋宣力文臣、特进荣禄大夫、上柱国、荣国公，赐谥恭靖，赐葬于房山县东北，还亲自为他撰写神道碑铭，并授给其养子姚继尚宝少卿的官职。
永乐二十二年，对姚广孝极为尊重的朱棣在北征途中死于榆木川，太子朱高炽继位，是为仁宗。
姚广孝曾在“靖难之役”中辅佐为世子的朱高炽坚守北平，后来又实任太子少师之职，辅佐太子朱高炽留守南京监国，朱高炽对姚广孝也是满怀崇敬之情的。朱高炽继位为帝后，再次对姚广孝给予表彰。洪熙元年三月二十日为姚广孝去世七周年纪念日，朱高炽亲自撰写祭文，遣其嗣子姚继致祭，盛赞姚广孝有功于朝，于皇帝朱棣“相与合德协谋，定大难，成大功”，又说“朕皇考太宗文皇帝