天禧元年（辽开泰六年）即公元1017年七月二十一，宋真宗赵恒在宰相王旦的一再要求下，任命他为太尉，让他罢相。八月初四，宋真宗让枢密使王钦若拜相。
九月初三（戊戌），宋真宗和宰相议论中书省的吏员。宰相向敏中说：“太祖和太宗朝时，阁门祗候不过三五员，只是宣导赞谒而已。如今阁门祗候已超过数百，而朝廷还不断除授，不但俸禄至厚，地位和名望也很优越。这其中不无滥被提升的人。还希望陛下予以裁减。”宋真宗说：“这都是因为相承为例，应当逐渐减省。”
九月初五（庚子），辽圣宗耶律隆绪返回上京（今内蒙巴林左旗）。他因皇子耶律属思的出生而宣布大赦。
九月初八（癸卯），北宋给事中兼参知政事王曾被罢免，改任礼部侍郎。王曾当时将会灵观使让给王钦若时，宋真宗就不很高兴。当王钦若为相时，趁机想排除异己，便多次在宋真宗面前诋毁王曾。刚好王曾又买了贺皇后家原来的宅第，而贺家人没有及时搬走，王曾便让人抬土堆在门外。贺家人因此到禁中哭诉。次日，宋真宗将这事告知王钦若，因此罢免了王曾的参知政事。王曾罢政后，前往拜谒王旦，但王旦病重，推辞没有见他。后来他跟家人说：“王君以后的功业将会很大。前不久他辞去会灵观使，虽然拂逆了圣旨，然而他言词直率，口气缓和，表现得无所畏惧。况且他刚被进用，就已能如此。我自从担任政事以来，几近二十年，而每次进宫应对，稍稍忤逆主上的意思时，就蹙眉缩头，不能自容。所以我知道他的雄伟气度。”
同时，宋真宗任命翰林学士兼右谏议大夫李迪为给事中兼参知政事，照样担任会灵观副使。
先前，李迪曾单独到内东门应对。宋真宗拿出三司（盐铁与度支和户部）使马元方上呈的年度财政出入数字给他看。当时正值旱蝗灾害，宋真宗担心财政不支，便问李迪如何应付。李迪说：“祖宗最初设置内藏库，目的是为了收复西北故土，同时用以防备凶荒。如今边境没有其它花费，陛下可以用这笔钱来帮助国用。那样就可以放宽赋敛，百姓也不至于辛劳了。”宋真宗说：“朕想启用李士衡代替马元方。等他来后，准备拿出内藏库的数百万金银布帛借给三司。”李迪说：“天子对于财产应当没有内外之别。希望陛下下诏赐给三司，以显示朝廷的仁德和恩泽，何必说借？”宋真宗听了很高兴。李迪又说：“陛下东封泰山时，曾敕令经过的地方不用伐木修路，只要把驿舍或州治当作行宫就行了，只是稍微加以粉刷涂漆即可。当临幸汾阴和亳州时，投入的土木工程却比以往增加了百倍。今天的旱蝗之灾，或许是天意以此儆戒陛下。”宋真宗深以为然。
也在这天，宋真宗任命马知节为知枢密院事，任命曹利用、任中正、周起为同知院事。
九月十一（丙午），宋真宗临幸王旦的宅第探视他的疾病。九月十三（戊申），宋真宗因蝗灾取消了秋宴。
次日，太尉兼玉清昭应宫使王旦去世。王旦字子明，是大名莘县人，曾祖父王言曾任黎阳令，祖父王彻曾任左拾遗，父亲王祐曾任尚书兵部侍郎，以文章在后汉和后周之际官位显赫，并在事奉宋太祖和宋太宗时成为名臣。王祐曾劝谕当时投降契丹的大将杜重威不要背叛后汉，还拒绝佞臣卢多逊陷害宰相赵普的阴谋，也以一家百口辨明大将符彦卿无罪。所以世人大多称赞他积累了不少阴德。王祐亲手在庭院里种植了三棵槐树，说：“我的后世，必有成为三公的。这树就是用来明志。”
王旦幼年时沉默寡言，好学有文。王祐很器重他，说：“这孩儿必定官至公卿宰相。”太平兴国五年（980），王旦进士及第后成为大理评事兼平江（苏州）县知县。县衙府廨以前传说有鬼怪作祟，居住在那里的人大多很不安宁。王旦到任的前夕，守吏听到群鬼呼啸说：“相君来了，我应当避去。”此后鬼怪真的就绝迹了。他后来就地改任将作监丞。赵昌言任转运使时，很有威望，属吏都很怕他。他进入王旦管辖的境内时，称赞他的善政，将女儿嫁给了他。王旦接受替代回朝后，宋太宗任命他监潭州银场。何承矩任知州，推荐他入朝担任著作佐郎，并参预编撰《文苑英华》和《诗类》。不久他升迁殿中丞兼通判郑州。王旦上表请求在全国各地修建常平仓，用以杜塞地主豪强兼并农田的现象。不久他改任濠州。淳化初年（900），王禹偁推荐说他的才干胜任转运使，宋太宗于是用驿传将他召至京师，但王旦不乐意担任吏职，因此献上自己的文章。宋太宗召他到中书策试，因此任命他为直史馆。淳化二年，他官拜右正言兼知制诰。
当初，王祐靠宿望长久执掌诏书制命，而王旦不到十年就继任父亲当年的职位，因而得到时论的赞美。钱若水有知人的明鉴，他见到王旦后就说：“这真是宰相的才器。”他和王旦同列，总是说：“王君凌霄耸壑，真是栋梁之材，贵不可言，并非我所能及。”李沆和他同年及第，也推重他为远大之器。翌年，王旦与苏易简一同负责礼部贡举，宋太宗加他为虞部员外郎、同判吏部流内铨、知考课院。赵昌言参知机务时，王旦作为他的女婿，为了避嫌，援引唐朝独孤郁和权德舆的先例辞职。宋太宗嘉许他的深识大体，改任他为礼部郎中兼集贤殿修撰。赵昌言出任凤翔知府后，宋太宗当天就恢复王旦知制诰，仍兼修撰、判院事，还当面赐给他金紫（金鱼袋和紫服），并挑选了条牯犀带给他，表示对王旦的恩宠，又让他成为西阁的首席。至道元年（995），他出任知理检院，并于翌年进位兵部郎中。
宋真宗即位后，拜他为中书舍人。几个月后，他成为翰林学士兼知审官院和通进银台封驳司。宋真宗历来觉得王旦贤惠，曾在他奏事退下时，目送着他说：“为朕带来太平的，必定就是这人。”钱若水被罢免枢务时，被召到苑中应对。宋真宗问他近臣中谁可以重用，钱若水说：“王旦很有德望，堪任大事。”宋真宗说：“朕内心看中的也是他。”咸平三年（1000），王旦再次负责礼部贡举，为此被隔离了十日。接着宋真宗拜他为给事中兼同知枢密院事。一年多后，他以工部侍郎本官参知政事。
契丹侵犯边塞时，王旦扈从御驾临幸澶州。雍王赵元份留守东京，遇到暴病，宋真宗急忙命令王旦赶回去，代理留守事务。王旦说：“希望陛下宣召寇准，臣有所陈述。”寇准到时，王旦奏称：“十日之内如果还没有捷报，那时应当如何？”宋真宗默然了许久，说：“那就得立皇太子。”王旦回到京师后，直接进入禁中，下令严格保密，任何人不许传播消息。当御驾回京时，王旦带着子弟和家人都到郊外迎候。宋真宗在回京路上，忽然听到后头有驾马人的诃斥声，吃惊地回头一看，原来是王旦一家人。景德二年（1005），宋真宗加他为尚书左丞，并于翌年拜他为工部尚书、同中书门下平章事、集贤殿大学士、监修《两朝国史》。
契丹和北宋订立和盟后，寇准觉得是自己的大功，便有自得的神色，而宋真宗也很得意。王钦若忌妒寇准，想要搞倒他，便私下从容地跟宋真宗说：“这不过是《春秋》说的城下之盟而已，诸侯还以此为耻，而陛下却将这当作大功。臣私下为陛下所不取。”宋真宗很不愉快地说：“那么该怎么办？”王钦若估计宋真宗已经厌于用兵，当即胡说道：“陛下如果出兵夺取幽燕，即可洗涤耻辱。”宋真宗说：“河朔一带的生灵刚免于兵革之乱，朕怎能还做这样的事？你可以想想其次的办法。”王钦若说：“那么只有去封禅泰山，才可以镇服四海，夸示外国。然而自古以来封禅的事，应当得到上天希世绝伦的祥瑞，然后才能进行。”后来他又上言说：“上天的祥瑞哪里能说得就得？前代都是靠人力得到的，只是人主深信不疑，以此明示天下。这其实和上天的祥瑞没什么两样。”宋真宗思考了很久，默许了他的暗示，担内心还害怕王旦反对，问道：“王旦会同意这么做吗？”王钦若说：“臣如果将陛下的圣意转告他，应当不会不同意。”于是趁机跟王旦说，王旦也只好勉强同意。宋真宗还有点犹豫，也找不到人商量。当他临幸秘阁时，急忙征求刚好在那值宿的杜镐的意见，问道：“古人所谓黄河出图和洛水出书，果然有那些事吗？”杜镐是年老儒者，不明白宋真宗的用意，漫不经心地回答说：“这是圣人靠神道设教而已。”宋真宗因此下了决心，于是召王旦前来饮宴，十分欢快，然后赐给他一坛尊酒，说：“这酒好极了，带回去和你妻小一道饮用。”王旦回家后把酒坛打开，结果里面全是珠宝。此后凡是天书和封禅等事，王旦不再提出异议。
大中祥符初年（1008），王旦成为天书仪仗使。扈从御驾东封泰山时，他成为大礼使。东封告成后，宋真宗进位他为中书侍郎兼刑部尚书。他奉诏撰写《封祀坛颂》后，朝廷又加他为兵部尚书。大中祥符四年，宋真宗祭祀汾阴时，又任命他为大礼使。他接着升迁右仆射和昭文馆大学士。朝廷仍然让他撰写《祠坛颂》。宋真宗又准备为他进秩时，他恳切推辞才得免，只是加了功臣名号。很快他兼任门下侍郎和玉清昭应宫使。翌年，他成为玉清奉圣像大礼使。景灵宫修建时，王旦又成为朝修使。大中祥符七年，宋真宗刻印天书，让他兼任刻玉使，并挑选了御厩里三匹骏马赐给他。玉清昭应宫落成后，王旦官拜司空。宋真宗为京师赐酺（民众自由集聚饮宴），王旦因居丧没有赴会。宋真宗还赐诗开导他（传记说《国史》修成后，他升迁司空。但昭应宫落成后他就成为司空）。王旦作为天书使，朝廷每有大礼，他总得奉天书扈从出行，也总是郁郁不乐。他当权共十八年，为相十年。
王旦执政期间，朝廷和契丹修和，西夏也发誓只守故地，所以西北两边都不用兵。宋真宗得以靠无为治理天下。王旦觉得祖宗的律法都在，务必遵从先例，对于变革十分谨慎。宋真宗对他日益信任，言无不从，凡是大臣有所请求时，他总要问说：“王旦觉得如何？”王旦很少与人言笑，经常默坐终日。当奏事时，群臣意见有所异同，最终总是靠王旦慢慢地一言以定。回家后，有时他甚至没有解去冠带，就到静室独坐，家人都不敢去见他。王旦弟弟因此问询赵安仁，赵安仁说：“朝廷刚议完事，相公不想实行，因而犹豫未决。这必定是正担忧朝廷的事情。”
宋真宗曾拿出自己写的二府《喜雨诗》给王旦看。王旦将诗藏在衣袖回到中书省，说：“主上的诗有一字误写，要不要进宫建议他修改？”王钦若说：“这也没有大害。”后来自己密奏给宋真宗。宋真宗有些生气，跟王旦说：“昨日诗有误字，你为何不来上奏？”王旦说：“臣得到诗后没时间再次阅读，所以失去了上陈的机会。”惶恐地两次下拜谢罪，诸臣也都下拜。只有枢密副使马知节没有下拜，而是把这事的本末如实奏报，还说：“王旦简略了这事，也不为自己辨解，真是宰相的才器。”宋真宗望着王旦笑了。当时全国各地都发生严重蝗灾，宋真宗让人到野外捡来死蝗虫出示给大臣。次日，执政大臣袖里藏着死蝗虫，进言说：“蝗虫的确都死了，请出示给朝廷，臣等愿意率领百官称贺。”只有王旦觉得行不通。几天后，王旦正在奏事时，忽然飞蝗蔽天。宋真宗望着王旦说：“如果百官正在庆贺时，蝗虫如此铺天盖地地飞来，岂不成为天下人的笑话？”
宫禁遭受火灾时，王旦骑马赶进宫来。宋真宗说：“两朝的积累，朕从来不胡乱浪费。如今一朝殆尽，实在可惜。”王旦答道：“陛下富有天下，财富布帛不足为忧，所担心的应是政令和赏罚的不当。臣备位宰府，遇到如此天灾，应当罢免。”因此相继上表待罪。宋真宗于是降诏罪己，并允许朝廷内外官员上呈密封奏事，直言朝政的得失。后来有人说火灾是荣王宫里失火所延及的，并非天灾，请求弹劾处置肇事者。因此事本当被处死的有百余人。王旦独自请求说：“火灾发生不久，陛下已下达罪己诏给天下，臣等也都上表待罪。如今反而将此归咎于人，今后将用什么表示信用？况且火灾虽有踪迹，但谁能保证并非天谴？”因此被判罪的人都获免于难。
有个占卜的日者上书谈论宫禁的秘事，结果被诛杀，朝廷还籍没他的家产。在抄家时，发现朝臣和他来往的及占问吉凶的信件。宋真宗勃然大怒，想把这些人全都交付御史审讯。王旦说：“这是人之常情。况且信件也没涉及到朝廷，不足以论罪。”宋真宗的怒气不解，王旦于是取来自己以前也曾占问凶吉的信件进献，说：“臣年轻贫贱时，也不免做了这事。陛下如果一定要治罪，希望将臣也交付刑狱。”宋真宗说：“这事已被揭发，如何能够得免？”王旦说：“臣身为宰相，秉公执法，岂能自己做的事，幸亏没被揭发而去治罪他人？”宋真宗的怒气这才消解。王旦到中书省后，把抄来的信件全都烧毁。宋真宗后来又反悔了，急忙派人到中书去取，但信件已经全被烧了；因此本会受牵连的朝臣全都得免。宋仁宗还是皇太子时，太子谕德（四品官名）去见王旦，称赞太子学书很有办法。王旦说：“谕德的职责，难道只是教他书法吗？”张士逊也称赞太子的书法，王旦说：“太子又不应举（参加进士考试），选用学士教他不在于学习书法。”
契丹人请求每年再借给他们钱币。王旦说：“东封泰山就在近日，车驾即将远出。对方只是以此打探朝廷的意思而已。”宋真宗问道：“那该如何答复他们？”王旦说：“只能给他们点微不足道的东西，表示我们不在乎。”于是在给他们每年三十万价值的物品之外各再借三万给他们，并告诉他们将从明年的份额内扣除。契丹得到后，非常惭愧。翌年，宋真宗又下诏给有司部门说：“契丹先后所借的六万金币，实属微不足道。今年还是依照常数给他们，不用扣除，但后不为例。”西夏主赵德明上言，说那里发生饥荒，请求朝廷赈济一百万斛谷粟。大臣都说：“赵德明新近发誓归附，现在却胆敢违逆。请陛下下诏责让。”宋真宗征求王旦的意见，王旦请求敕令有司部门准备一百万谷粟在京师，然后下诏让赵德明自己来拿。赵德明得到诏书后，既惭愧又拜服，叹道：“朝廷有人了。”
寇准多次在宋真宗那里讲王旦的短处，而王旦专门称赞寇准。宋真宗跟王旦说：“你虽然总是赞美寇准，而他却专门讲你的坏话。”王旦说：“这也是当然。臣在相位时间已久，政事缺失必定很多。寇准对陛下无所隐瞒，更加可见他的忠直。这正是臣所以推重寇准的原因。”宋真宗因此更加觉得王旦贤惠。中书有事送交枢密院时，寇准在枢密院，发现有违诏格，便马上将此事上闻。王旦结果遭到指责，还入宫拜谒谢罪，中书堂吏也都被处罚。不到一个月，枢密院也有事送交中书，中书也发现有违诏格。堂吏们无不欣然将之送呈王旦，觉得报复的时机到了。但王旦下令将那事交还枢密院，让他们自己改正。寇准因此极为惭愧。他去见王旦，说：“同年，哪里来的如此大度量？”王旦没有回答。寇准被罢免枢密使后，托人私下请求王旦，要出任使相（带平章事头衔的节度使）。王旦吃惊地说：“将相的大任，岂能自己要求！我不接受私请。”寇准因此对他很有意见。后来宋真宗果然任命为寇准为武胜军节度使，兼同中书门下平章事。寇准入宫谒见，谢恩道：“要不是陛下了解臣，怎能至此？”宋真宗告诉他这都是王旦推荐的结果。寇准惭愧地叹道，认为自己比不上王旦。寇准在藩镇时，在生辰那天建造山棚举行盛大宴会，在服饰器用上也僣越奢侈，结果被人弹奏。宋真宗非常愤怒，跟王旦说：“寇准事事都要仿效朕，这样能行吗？”王旦慢慢地回答道：“臣的确觉得寇准贤能，没想到他竟然如此痴騃（愚笨）。”宋真宗的怒火这才消解，说：“真是如此。这人只是痴騃而已。”因此不再追问。
翰林学士陈彭年上呈政府科场的条目规定时，王旦将之抛掷在地，说：“内翰得官才几天，就想隔绝天下的进士吗？”陈彭年惶恐地退下。当时向敏中和王旦一同在中书省。他拿出陈彭年留下的文字，王旦看都不看就拿纸把它给密封了。向敏中请他看看，王旦说：“不过是些兴建符瑞的东西，一心只图进取而已。”后来陈彭年与王曾和张知白一道参预政事。他们跟王旦说：“每次奏事，其中有些没有经过陛下御览，相公就批旨奉行。我们担心人们会议论，说这样不行。”王旦只是谦逊地向他们表示感谢而已。一天奏对后，王旦退下，王曾等人多逗留了些时间。宋真宗吃惊地问道：“有什么事不和王旦一道前来奏报？”他们就将先前的事奏报。宋真宗说：“王旦在朕身边多年，朕观察他毫不徇私。自从东封以后，朕告诉他小事他可以直接奉行。你们谨记住这点。”王曾等人退下后惭愧地向王旦致歉。王旦说：“正赖诸公的规劝裨益。”对此事毫不介意。
宋真宗想让王钦若入相，王旦说：“王钦若遭逢陛下，恩礼已隆。况且让他留在枢密，两府（中书和枢密）也就比较均衡。臣见到祖宗朝时，从未有过南方人当权的。虽然古人称‘立贤无方’，然而也必须贤士才能出任。臣作为宰相，不敢随意压抑他人，但这毕竟是公众的意见。”宋真宗也就算了。王旦病故后，王钦若才开始得到大用。他跟人说：“因为王公，整整让我迟了十年当宰相。”王钦若与陈尧叟和马知节同在枢密府，因奏事产生忿争。宋真宗召王旦前来，王钦若还喧哗不已。马知节流着眼泪说：“臣愿意和王钦若同下御史府。”王旦喝叱王钦若，让他退下。宋真宗非常愤怒，下令将王钦若他们交付御史监狱。王旦私下从容地说：“王钦若他们仗恃陛下的厚待，以致遭到陛下的谴责呵斥，应当处以朝典。但还希望陛下暂且先回禁内，来日臣再来取旨。”次日，宋真宗召王旦前来，王旦问道：“王钦若他们应当被罢黜，但臣不知是因为何罪？”宋真宗说：“因为在内宫忿争无礼。”王旦说：“陛下拥有天下，却指控大臣忿争无礼的罪。如果这事传到外国，臣恐怕陛下无以扬威远方。”宋真宗问道：“那么爱卿意下如何？”王旦说：“臣愿意回到中书省，召王钦若他们前来，宣示陛下宽容的意思，并告戒约束他们。等过一段时间再罢免也不晚。”宋真宗说：“要不是爱卿的话，朕实在难以容忍。”个把月后，王钦若他们都被罢免。
王旦曾和杨亿评品当朝人物，杨亿问：“丁谓长久之后，将会如何？”王旦说：“说才干他的确颇有才干，但谈到正道则未必如此。他日一旦人在上位，让有德行的人辅助他，他也许能得到善终。如果让他独当大权，必定会被自己拖累。”后来丁谓果然像王旦预言的那样。
王旦任兖州景灵宫朝修使时，内臣（太监）周怀政和他偕行。周怀政有时会找机会请见，王旦总要等到随从都来后，才整顿冠带到堂上正式和他相见，事情讲完后就退下，毫无私交。后来周怀政出事了，大家才意识到王旦的深谋远虑。内臣刘承规以忠谨得到宠幸，他病重临死时，请求成为节度使。宋真宗跟王旦说：“刘承规就等着这道任命，非此死不瞑目。”但王旦坚持不肯，说：“如果答应了，将来就有人要求成为枢密使，那时陛下该怎么办？”宋真宗也就算了。此后内臣封官，最多不过留后。
王旦为相，虽然宾客满堂，但他们从不敢以私请托。他总是观察其中能与之交谈，以及平时知名的人，然后在几个月后，召他们前来交谈，询问他们全国各地的利弊，有时鼓励他们上疏进献朝廷。他还观察他们的长处，暗中记下他们的名字。他们再来上门，他也不见。每有任命新官，王旦都会先秘密上疏，推荐三四个人的姓名。启用的人宋真宗用御笔亲点，同列都不知道这事，争着推荐时偶尔也会得到任用，但只有王旦所用的，奏折入宫后无不得到许可。丁谓因此多次诋毁王旦，宋真宗反而更加厚待他。已故参政李穆的儿子李行简，带着将作监丞的头衔在家仙居，颇有贤行。宋真宗升迁他为太子中允。使者不知道他的住宅，宋真宗就让他到中书省去问王旦，人们这时才知道李行简原来是王旦推荐的。凡是王旦推荐的人，都不知道自己是他推荐的。王旦病故后，史官修撰《真宗实录》时，得到禁内收藏的奏章，这才知道朝臣大多都是王旦推荐的。
石普任许州知州时行为不法，朝臣的意见是要就地弹劾他。王旦说：“石普是个武人，不清楚朝廷法典，所以仗恃自己的微小功劳，胡乱生事。如果必须重罚，还请求将他召回朝廷，再谈论刑狱。”于是宋真宗将他下到御史台调查，一天里就结案了。舆论认为王旦不违背国法而保全了武臣，真算是深识国家的大体。薛奎出任江、淮发运使时，向王旦告辞。王旦没说什么，只是提到：“东南的民力已经枯竭了。”薛奎退下后感叹道：“这真是宰相之言。”张士逊出任江西转运使时，也向王旦告辞，并请求赐教。王旦说：“朝廷的榷利（专卖的赢利）已经够多了。”张士逊更迭了该职数次，每次想到王旦的话，所以从未忙着取利。有见识的人都说：“这位转运使深识大体。”张詠任成都知府，朝廷召他回来，让任中正代替他。进言的人都觉得不行。宋真宗征求王旦的意见，他说：“除非任中正，其他人都无法墨守张詠的成规。派其他人前往，他们会胡乱变更。”李迪和贺边有时名，举进士时，李迪因作赋落韵，贺边因在《当仁不让于师论》中将“师”当作“众”，与注疏不同，所以都没有及第。主持文考的人上奏请求收回两人的试卷。王旦说：“李迪虽然犯错，然而是出于大意，他的过失可以忽略。贺边特以建立异说，这样会让后生也跟着穿凿附会。这种风气不能助长。”于是收取了李迪而罢黜了贺边。
王旦任事日久，不免有人诽谤，但他总是自我引咎，不予辨明。至于他人有所过失，即使导致人主盛怒，他也尽力为人辨解，总要先保护他人而后才考虑到自已。王旦历来体弱多病，自从出使东鲁（兖州）回来复命后，连年请求解职。宋真宗总是下优诏褒答，继以当面劝谕，对他绝对信任。天禧初年，他进位太保，成为兖州太极观奉上宝册使，又加太尉兼侍中。宋真宗让他只用每五日一赴内阁问候起居，同时进入中书处理军国重事，亦可不限时日入宫参决政事。王旦更加畏惧而避位，上疏恳切推辞，又托同列奏白。宋真宗不想违背他的意愿，所以仅仅为他增加封邑。 当初，王旦作为宰相兼使。他罢相后，依然领使。朝廷专门置使就是从王旦开始的。很快宋真宗又让人用肩舆（轿子）抬着他进入禁内，让他儿子王雍和直省吏搀扶着他上延和殿。宋真宗问他道：“爱卿如今病重，万一有什么不讳，朕将把天下事托付给谁？”王旦说：“知臣莫若君。只有明主亲自选择。”宋真宗再三追问，王旦还是不答。当时张詠和马亮都是尚书，宋真宗提出他俩的名字问他，王旦也没作声。宋真宗只好说：“爱卿还是说来试试。”王旦勉强举起牙笏说：“以臣的愚见，莫如寇准。”宋真宗说：“寇准性格刚烈褊急，爱卿想想其次。”王旦说：“其他人臣就不知道了。臣病得十分困乏，不能久侍。”因此告辞退下。王旦病逝一年多后，朝廷最终果真启用寇准为相。这是后话。
王旦与杨亿平时关系亲厚。他病危时，将杨亿请进卧内，要他撰写遗表，还说：“我愧为宰辅，不能用临终之言，为宗亲求官；只能叙述平生的遭遇。陛下天天亲理朝政，还希望进用贤士，稍稍减少自己的焦劳。”他还告戒子弟说：“我家盛名清德，务必尽力俭素，保守门风，不得从事骄纵奢侈，千万不用厚葬或把金宝放在棺柩之中。”遗表上呈后，宋真宗极为感叹，于是临幸他的府第，亲手和药，连同薯蓣粥赐给他，还赐给白金五千两。王旦命令家人回献，并口述奏折，自己加了四句话说：“已惧多藏，况无所用，见欲散施，以息咎殃。”意思是已经担心家产太多，何况也没太大用处。现在打算施散给人，以免得遭到祸殃。他命令家人将赏赐的白金抬回到内闼。但宋真宗下诏不许。家人将白金又抬回来时，王旦已经去世，终年六十一岁。宋真宗临丧恸哭，为他取消三日朝会，追赠他为太师、尚书令、魏国公，谥号文正，又另外为他发哀。几天后，枢密副使张旻到河阳赴任，朝廷照例应当为他设宴饯行，但因为王旦去世的缘故，宴席上没有举乐。宋真宗还录用了王旦的儿子、弟弟、侄儿、外孙、门客、常从，他亲属授官的有十多人。他的几个儿子解除丧服后，朝廷又为他们各进一官。宋真宗后来听说王旦在奏稿上自己添了四句，便叫人把原稿拿来看，又感动得落泪。王旦留有文集二十卷。乾兴初年（1022），刚即位的宋仁宗下诏，让王旦在宋真宗的庙廷配享。当为他建碑时，宋仁宗在碑首篆写“全德元老之碑”。
王旦事奉他的寡嫂很有礼节，和弟弟王旭十分友爱，子女婚姻也不求门阀。他生性淡泊寡欲，居住的地方十分简陋。宋真宗想为他修建宅第，但王旦以不想离开先人旧庐为理由而恳切推辞。他家的宅门坏了，管家让人来修新门，暂时在庑下开了个侧门出入。王旦到了侧门，在马上低着头才能过去。新门修好后他还习惯了走侧门，对家事一点都不过问。朝廷每有赐予，他总是让家人站列在庭下，感叹道：“这都是百姓的膏血，我们哪里用得了这许多！”他家的被子和衣服都非常简朴，家人想用丝缯锦罗装饰毡席，他都不肯。家人服饰稍为过头，他马上闭目不看。有个卖玉带的人到他家推销，他的子弟觉得很好看，因此呈上给王旦。王旦让他们系上，然后问道：“还好看吗？”子弟说：“系上了，自己怎么看得见？”王旦说：“自己系个这么重的玉带，而让旁观的人叫好，这不是徒劳吗？马上还给人家。”所以他用的只是朝廷赐的腰带。王旦脾气很好，家人从未见过他发怒。但他饮食很有洁癖，看到稍有点脏，只是不吃而已。家人曾试着将少许埃墨投入他的肉羹中，结果王旦只光口吃饭。家人问他为何不喝肉羹，他说：“我有时不喜欢吃肉。”后来家人又将埃墨放在他的饭里，他则说：“今天我不喜欢吃饭，可以另外做碗粥。”王旦生平不置田宅，说：“子孙应当考虑自立，何必多置田宅，让他们为了争财而变得不义！”他兄长的儿子王睦，颇为好学，曾献书请求参加进士考试。王旦说：“我曾因太盛感到恐惧，你们岂能又和寒士争进？”直到他病故，小儿子王素还没当官。
咸平初年，王旦听到宰相李沆鄙视丁谓的话，还不太深信。后来果然见到王钦若和丁谓等人的所作所为。他想劝谏但那时自己已和他们同列，想辞职又觉得对不起宋真宗对自己的厚遇，因此叹道：“李文靖（即李沆）真是圣人！”大中祥符年间，每有大礼，宋真宗总是让他奉天书出行，王旦为此也总是悒悒不乐。临终时他跟儿子说：“我没有别的过失，只是没有劝谏有关天书这事，是无法赎回的过失。我死之后，你们应当为我削发披缁（即成为僧侣）后敛埋。”他三个儿子王雍、王冲、王素都想遵从遗令，但杨亿觉得不行，这才算了。
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