长庆二年,李渤被调回长安,任职方郎中,升迁谏议大夫。敬宗即位,转给事中。因仗义执言,抨击太监横行霸道,并为鄂县县令崔发鸣不平,又出为桂州刺史兼御史中丞,充桂管都防御观察使。在桂管二年,因病罢归洛阳。李渤虽被排斥,但谏官继续为其申辨。太和五年,以太子宾客征至京师,月余卒,时年五十九,赠礼部尚书。
当年,江州治署城南有一南湖,面积约一千二百亩,东抵北风嘴,西连龙开河,南接山川岭,北依浔阳城。由于湖面宽阔,南来北往行人诸多不便。李渤为了方便行人,遂纠工在湖中筑堤。堤长七百步(约二里),南连山川岭,北接城池的南门口,沟通南北,往来称便。堤上还建桥安闸,控制和调节水位,兼有灌溉农田之利。后人为感谢这位刺史,将新建的堤命名李公堤,外湖名甘棠湖,桥名思贤桥。