端平三年，同知枢密使魏了翁聘宋慈为幕僚。
嘉熙元年，宋慈被授为邵武军通判，任职仅及周年，仍使民有余念。第二年调任剑州通判。浙西饥荒，宋慈奉诏入境，感叹当地豪门大族逃避征赋、囤积谷物的情况，于是实行“济粜法”，将人户分为五等：最富有者出存粮半济半粜；较富有者只粜而济助；中等不济也不粜；次贫者半济助；赤贫者全济，济米由官府拨付，停征一半租税。富户不敢违命，贫者得以度过荒年。社会秩序得以安定。
嘉熙三年，宋慈升任司农丞、知赣州。次年，调为提点广东刑狱。他发现所属官员多不履行职责，有拘押数年的案犯，都未理清曲直。于是制订办案规约，责令所属官员限期执行，仅八个月，就处理案犯两百余人。后移任江西提点刑狱，为赣民作主，严办违法的盐贩。
淳佑五年，改知常州，提议重修《毗陵志》，并开始编辑洗冤录资料。在常州任满后，转任广西提点刑狱，巡行各部，雪冤禁暴，虽偏僻恶溺处所，亦必亲往视察。 宋慈廉政爱民，执法严明，尤其“于狱案，审之又审，不敢萌一毫慢易心”。
淳佑七年，任直秘阁、湖南提点刑狱。是年冬，撰成《洗冤集录》。
淳佑八年，改宝谟阁直学士，奉命巡回四路，掌管刑狱。听讼清明，决事果断。
淳佑九年三月十九日，宋慈被升授为焕章阁直学士、知广州、广东经略安抚使。
宋慈自上任以来，重视学校教育，大力弘扬传统文化，曾刊刻《叙千古文》于广州学宫，其好友李昴英于第二年正月撰《书胡致堂〈叙古千文〉》褒扬此事。同年秋，在解试揭榜后，宋慈主持鹿鸣宴，为举子上京参加省试饯行，并在宴会上写诗，与李昴英唱和。
就在到任后两个月后，宋慈罹患“末疾”，但他仍坚持带病主持淳佑十年正月的“释菜礼”，最终因过度疲乏而一病不起。同年三月七月 ，宋慈在广州官舍逝世，享年六十四岁。
淳佑十年七月十五日，宋慈归葬建阳县崇雒里建阳宋氏祖居地昌茂村。理宗为表彰他的政绩和才华，誉为“中外分忧之臣”，特赠朝议大夫，并御书墓碑“慈字惠父，宋公之墓”。
宋慈编写《洗冤集录》的指导思想，是“恤刑慎狱，直理刑正”。
“恤刑慎狱”继承的是儒家“决狱谨慎”的主流法律思想。作为程朱理学的追随者，宋慈在《洗冤集录序》开宗明义地说：“狱事莫重于大辟，大辟莫重于初情，初情莫重于检验。盖死生出入之权舆，幽枉屈伸之机括，于是乎决。”宋慈认为，只有通过严密的检验，才能保证断案审判不冤不枉。同时，宋慈也清醒地认识到，恤刑慎狱的关键在于执法官吏的职业道德，因此在《洗冤集录》一书中，宋慈不仅将《宋刑统》和《宋刑统疏》中的有关法令、检验制度以及检验人员失职罚则等内容录入其中，而且根据自己的实践经验，提出了法医检验的注意事项。宋慈反对验尸时“遥望而弗亲，掩鼻而不屑”，要求官吏“躬亲诣尸首地头”亲自验尸，提倡对案子“审之又审”；强调检验要真实，“命官检验不实或失当，不许用觉举原免”，故意不真实验尸者，即使坦白了也不能免除处分；规定验尸不扰民、不接触当地官员和当事人，保证“定验无差”；对检验官吏违法行为引用《宋刑统》：“诸尸应验而不验；或受差过两时不发；或不亲临视；或不定要害致死之因；或定而不当，各以违制论。”
所谓“直理刑正”，就是重实据、不轻信口供，重事实、依理断案的司法思想。“牢狱用刑以求取口供”，中国传统社会向来重视口供的采集。口供固然重要，但这种获得口供的非法手段早就被世人唾弃，更何况“证以人或容伪焉”，宋慈认为须“多方体访，务令参会归一，切不可凭一二人口说，便以为信”，且“告状者切不可信，须是详细检验，务要从实”，这一方面是因为“证以物必得实焉”，另一方面是不能听从一面之词，以防其中有弊。不轻信口供在当时律法中亦有体现，即使罪犯招供，也要查出证据；反之，即使罪犯不招供，在物证确凿的情形下，亦可定罪判刑，一切须“据状断之”。
在《洗冤集录·疑难杂说下》记载这样一个案例：“广右有凶徒谋死小童行，而夺其所赍。发觉，距行凶日已远。囚已招伏：‘打夺就推入水中’。尉司打捞已得尸于下流，肉已溃尽，仅留骸骨，不可辨验，终未免疑其假合，未敢处断。后因阅案卷，见初验体究官缴到血属所供，称其弟原是龟胸而矮小。遂差官复验，其胸果然，方敢定刑。”这种重证据，不轻信口供的直理刑正思想，贯通宋慈《洗冤集录》全书。
《洗冤集录》本质上是一部指导尸体外表检验的法医学书籍。正如宋慈所指出的那样，《洗冤集录》“如医师讨论古法，脉络表里，先以洞澈”。这种用传统医学方法，由表及里、由尸表现象探究死亡本质的法医学，与以剖验尸体解决死因问题为标志的现代法医学有很大的不同，突出了系统观察的地位和作用。
系统观察的要诀之一是“问”。宋慈针对不同案件、不同尸体、不同场所、不同人群“问”的内容也不同。“问”官员、公吏、报案人、家属、左邻右舍、行凶人、同狱人、在场证人、奴婢的主人，还要“问”天气情况、河流地形、火源风势、季节更换、人员往来、民俗习惯、风土人情，有时还要“问”凶手或被害人生前是左利还是右利、被害人或自残者职业工种及性格喜好、死者生前疾病情况、有无看病及医案、何时报案……问之又问、“审之又审”，问得一清二楚，审后“洗冤泽物”。可以说，《洗冤集录》全书充满了“问”的学问。