Объявив соправителем брата Валента и сохранив главенствующее положение, Валентиниан лично управлял западной половиной империи. Закрепощение колонов распространил ( 371 г.) на Иллирию. Усиление при Валентиниане налоговых сборов с куриалов, ремесленников и торговцев, бесчинства гражданской и военной бюрократии, а также земельных магнатов (как светских, так и высшего христианского клира) вызвали брожение в среде низших слоев населения, вылившееся в массовые восстания Восстание Прокопия в 365(366) г в Малой Азии и Фракии, восстание Фирма в Африке 372(373) г. .

Удерживая власть террором, сохранял веротерпимость. Вел успешную борьбу с германскими племенами: вытеснил алеманнов за Рейн, нанес им поражение при Солицинии (совр. Зульц) в 368 г; укрепил границы по Рейну, восстановил римское владычество в Британии в период 367– 370 гг.

Умер внезапно в лагере на Дунае во время переговоров с послами племени квадов.