在培养朱瞻基政务能力和军事能力的同时，朱棣也没有忘了提升朱瞻基的地位。永乐九年（公元1411年）十一月，朱棣正式册封朱瞻基为皇太孙（大明朝的第二位皇太孙，也是最后一位皇太孙），也等于正式向世人宣告了朱瞻基大明王朝隔代接班人的地位，在太子尚在的情况下册立皇太孙，这种行为在历史上特别罕见，而这既说明皇位在朱棣之后将会在朱高炽、朱瞻基父子之间相传，对稳固朱高炽的太子地位无疑是有帮助的，同时又显示了朱棣对朱瞻基的喜爱之深。在册封朱瞻基为皇太孙之后，朱棣则再次加强了对朱瞻基的培养力度，此后不管朱棣到哪里巡幸，都会带上这位皇太孙。此外，每次在和还是太子的朱高炽讨论朱瞻基的时候都会强调朱瞻基是“他日太平天子”，更可看出朱棣对朱瞻基的期望之高。
总的来说，朱棣对自己这位大孙子的培养可谓“煞费苦心”“尽心尽力”，虽然在上面的讲述中为了方便将朱棣的培养措施分开来介绍，但是在实际培养过程中朱棣是各项培养措施都同时进行的。比如在朱瞻基陪同朱棣进行第二次北伐时，朱棣还特意嘱咐一同随行的胡光、杨荣、金幼孜等人，虽然现在是行军打仗，但是文化课不能落下，一有时间就要给朱瞻基好好上课，从而达到“文事武备，不可偏废”的效果。可以说，朱棣对朱瞻基政务能力和军事能力的关注与培养为朱瞻基日后的治国理政打下了很好的基础。
朱瞻基这皇太孙一共当了十三年，如果从永乐五年（公元1407年）朱瞻基就学开始算，他这大明朝的隔代接班人当了十七年。但是他这十七年的隔代接班人生涯过得要比他那当皇太子的老父亲的二十年太子生涯轻松快乐得多，虽然朱棣一直在狠抓朱瞻基的培养，但是朱棣对朱瞻基的疼爱再加上朱瞻基的表现，使得朱瞻基在朱棣心中的地位远远超过他的父亲朱高炽，朱高炽在朱棣面前经常受到斥责，而朱瞻基就不需要担心这一点，爷爷不光舍不得骂他，反而父亲朱高炽还要指望他，当有时候朱棣和朱高炽父子之间关系紧张时，皇太孙朱瞻基就要赶快去觐见，充当二人之间的“润滑剂”，而一看到孙子在跟前，朱棣往往也就不好意思训斥儿子了。
永乐二十二年（公元1424年），朱棣在第五次北伐的归程中病逝。朱棣病逝后，已经当了二十年太子的朱高炽将升级为皇帝，而当了十三年皇太孙的朱瞻基旋即升级为皇太子。此时，朱高炽开始将一些更重大事务安排给朱瞻基去做。比如在此次的朱棣病逝事件中，朱高炽接到朱棣的遗诏后便派遣皇太孙朱瞻基前去北征大军所在的行营迎接朱棣的灵车，这在当时可是明朝最为重要的大事了。同时还赋予了朱瞻基对于行营的最高管辖权，规定行营大小官军悉听皇太孙节制。不过在这个给过程中还曾出现过一个小插曲，朱瞻基在临行前上书朱高炽“出外有封章白事，非印识无以防伪”，就是为了防止他人用伪造封章密信来捣乱，要求朱高炽给他能够证明身份的印识。
但是当时时间紧迫，根本来不及做新的印识。这时，杨士奇建议朱高炽将当年朱棣所赐予的东宫印章交给朱瞻基，以表明自己的身份，等朱瞻基回京了再交还。这时，朱高炽也明白朱瞻基的实际心思了，他是想借此机会来确认一下自己是否还承认他的储君地位啊。这种事情要是发生在别的朝代早就引起父子之间的不愉快了，不过一来朱瞻基的继承人地位早就经过朱棣的确认了，再来从朱高炽死后的庙号“仁宗”来看就知道朱高炽这个老好人是不会因此处罚朱瞻基的。事实也是如此，朱高炽将东宫印章赐给了朱瞻基并嘱咐道：“你拿去好好用，这个东西反正迟早都是你的，你就留着，用完不用还了”，从而让朱瞻基放心。
朱瞻基启程后，朱高炽颇有深意地对杨士奇说道：“朕明白你们的意思，以前大行皇帝（朱棣）登基的时候在立储问题上举棋不定，搞得朝野上下人心惶惶，现在你们担心这一切重演，朕保证这是不会的。”永乐二十二年（公元1424年）八月朱高炽正式登基称帝，大赦天下并“以明年为洪熙元年”。同年十月，朱高炽正式册封朱瞻基为皇太子，朱瞻基由大明朝的隔代接班人变为大明朝唯一的储君。《明宣宗实录》曾经记载朱高炽登基后由于身体不好，国家大事都是由朱瞻基负责，考虑到朱高炽身体的实际情况，在当时朱高炽可能会让朱瞻基协助自己处理一些事务，但是绝对不会像《明宣宗实录》记载的那样“中外启事悉归裁决”。事实上，在《明仁宗实录》里朱高炽只是让朱瞻基先后负责了永乐二十二年（公元1424年）十二月和洪熙元年（公元1425年）二月的两次“兵部奏选武职”，并且选择由朱瞻基来负责很有可能是考虑到他自身的能力而不是因为他是太子。
如果朱高炽真的像《明宣宗实录》记载的那样把朝政全部交给了朱瞻基处理，那么朱高炽绝对不会在洪熙元年（公元1425年）春由于南京经常发生地震而选择派遣朱瞻基去镇守南京。在当时，朝中大臣都不太赞成朱高炽的这一决定，认为派一个亲王或者重臣去就足够了，然而朱高炽对于大臣们的请求予以拒绝，并指出：“非皇太子不可，只有太子的仁德威望能够镇守南京。”之后朱高炽又指出，以前朱棣在的时候经常北巡，自己作为太子留守在南京，现在皇太子朱瞻基正是仿效自己当年的先例啊。于是在洪熙元年（公元1425年）四月，朱瞻基启程前往南京镇守，朱高炽为何力排众议要派遣朱瞻基去南京，一方面正如他所说是让朱瞻基在南京镇守以安人心、定天意，另一方面也为迁都南京做准备。但是朱瞻基在南京没待多长时间，就返回北京了。
因为在当年五月份的时候，朱高炽的身体状况极剧恶化，出于对身后政局的考虑，朱高炽派遣使者前往南京把朱瞻基给召回来。然而朱高炽还是没有等到朱瞻基回京，在朱瞻基回京途中便病逝了，去世前颁布遗诏传位给朱瞻基。不过在这里还要谈及另外一个问题，就是关于朱高炽的死。