元世祖忽必烈至元二十年，程思温出任广宁路总管，当时广宁民风彪悍，尚武而好狩猎。程思温到任后，以礼乐教化民众。上疏朝廷，阐述民众教化的意义。朝廷恩准，程思温在广宁建立各级庠校，聘任教谕、教授，形成系统化的教育模式，使广宁广大民众认知教育。从而达到教化、改造民众思想的目的。不久，转任东平路守，程思温到任后，上疏朝廷，开国辅世佐命功臣、太师、开府仪同三司、上柱国、鲁国王木华黎平定中原有大功。东平却没有庙宇来纪念这位立国英雄。请求朝廷为木华黎在东平立庙，来教化东平民众百姓。进而达到巩固元王朝统治的目的。朝廷通过朝议，准程思温之奏，可以在东平为木华黎立庙。从此，木华黎庙常祀不断，逐渐为东平民众百姓认可。这对缓解元初的民族矛盾起到不可忽视的作用。

蒙元初，严武惠公家族是当时东平也是山东西部最大的汉人世侯，严武惠公即严实，原为金长清令，因受人陷害归附益都宋将张林，金攻彰德，宋将张林不救，致使彰德失守，严实感到南宋不足恃。木华黎率蒙古军攻掠山东之际，严实率部二府六州共三十余万户投降，蒙古太师木华黎承制拜严实为金紫光禄大夫、行尚书省事。不久又授 东平路行军万户。太宗十二年去世。其子严忠济袭位。元世祖忽必烈中统二年，因朝臣上言严忠济“威极太盛”被元世祖忽必烈召回京师，其职位由严忠范代行。元世祖忽必烈至元十二年，严忠范出使南宋被杀。等到程思温就任东平，严家孙子辈仕者很少。程思温上疏朝廷，言严实两代之功，请求朝廷能因功荫及子孙。朝廷随后下诏，恢复万户。这对缓和汉人士族与蒙古统治者之间的矛盾意义重大。

不久，程思温调任漕运转运使，由于工作方法得力，运粟每年比常年增运十八万余石。得朝廷赏赐。南方有一名武官奉调京师，沿运河北上，行至东平因盘缠不够且受风寒，在驿馆不能自理。程思温一边料理南方武官的生活，使其尽快恢复健康，一边联系京师朝廷，替他说明理由、原因。终得兵部虎符，顺利的回到辽阳任职。随着江南版图尽归元朝，江南各省入朝的贡赋大量增加，漕运负担加重。仅河南卫辉一地，入籍漕运的达三千余人。元世祖忽必烈接纳郭守敬的建议，开凿大运河（会通河）。于至元三十年开通。新运河从东平直接北上至临清与御河汇合，从大运河由原来走弓背变成走弓弦，大大缩短了漕运的时间。程思温利用自己在通政院管理驿站的经验，解决了卫辉入籍漕运人员的分流问题，化解了矛盾。得到了朝廷的认可和赞誉。赐金五十，秩官大中大夫、临江路总管府总管。程思温因病致仕，卒于原籍，葬于武城县城西北十五里（明、清《武城县志》载）。元朝著名文学家、诗人虞集亲自为程思温撰写碑文和墓碑铭。其铭曰：

高唐之墟，贵显列居。孰武而将，孰文而儒。阴德之门，治狱无枉。乃启戎行，众士之长。侃侃程侯，治朝能官。四十余载，绩著名完。追赠之荣，维侯维伯。有子有孙，奕世其泽。刻文贞砥，可信可传。惟其信传，是以永年。