พญาสามฝั่งแกนนั้นกษัตริย์จะใช้ความสัมพันธ์ทางเครือญาติเป็นหลักในการปกครอง กล่าวคือ ส่งเชื้อพระวงศ์ที่ทรงวางพระทัยไปปกครองเมืองต่างๆ ในลักษณะการกระจายอำนาจออกจากศูนย์กลาง ดังเห็นได้จาก พญาสามฝั่งแกนส่งโอรสหลายองค์ไปครองเมืองตามที่ต่างๆ เช่น ท้าวลกครองเมืองพร้าว ท้าวเจ็ดครองเมืองเชียงราย ท้าวสิบครองเมืองฝาง เป็นต้นนอกจากนั้นยังใช้ความสัมพันธ์ทางเครือญาติโดยการอภิเษกสมรสกับธิดาของกษัตริย์ หรือเจ้าเมือง เพื่อผลประโยชน์ทางการเมือง เช่น พญาแสนเมืองมาอภิเษกสมรสกับธิดาของเจ้าเมืองในเขตสิบสองพันนา แล้วกำเนิดพญาสามฝั่งแกน เป็นต้น

ในสมัยเริ่มแรกของพระองค์พบว่าการปกครองยังหละหลวมอยู่ อีกทั้งที่ตั้งเมืองก็อยู่แยกกันทำให้หัวเมืองมีอำนาจทางการเมืองสูง พร้อมที่จะแข็งข้อได้ง่าย ด้านการเมืองการปกครองนั้น กษัตริย์มีอำนาจปกครองจำกัดอยู่เพียงเมืองราชธานี ส่วนเมืองอื่นที่ขึ้นต่อนั้นจะปล่อยให้เจ้าเมืองมีสิทธิ์ในการบริหารจัดการตามลำพัง ลักษณะนี้พบเห็นได้จากการไม่มีสายบังคับบัญชาเชื่อมโยงไปสู่หัวเมือง ในแง่ของระบบพันนา รวมถึงไพร่ก็เป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่สำคัญ กล่าวคือ หน่วยพันนาของที่ดินจะเป็นตัวกำหนดไพร่ในสังกัด ยิ่งทั้งสองส่วนนี้มีมากเท่าใดก็จะเป็นต่อสูง เนื่องจากเป็นแหล่งสะสมเสบียงจากที่ดิน (พันนา) และกำลังคน (ไพร่ที่สังกัดในพันนา) ลักษณะดังกล่าวทำให้หัวเมืองมีอำนาจเบ็ดเสร็จในตัวเอง หากย้อนมาดูเหตุการณ์ที่ท้าวยี่กุมกามเจ้าเมืองเชียงรายที่คิดการชิงราชสมบัติของพญาสามฝั่งแกนผู้เป็นอนุชานั้นก็สามารถทำได้โดยง่าย เนื่องจากมีไพร่จำนวนมาก พันนาในสังกัดมากถึง 32 พันนา สามารถปลูกข้าวได้มาก อีกทั้งที่ตั้งยังเป็นฐานเศรษฐกิจใช้ส่งผ่านสินค้า

ภายหลังพญาสามฝั่งแกนพยายามจัดการปรับปรุงการปกครองให้เป็นระเบียบแบบแผนมากขึ้น มีการควบคุมหัวเมืองที่ไม่ให้เป็นภัยต่อราชธานี เท่าที่พบคือ การแต่งตั้งและย้ายตำแหน่ง พระองค์จะใช้อำนาจสิทธิ์ขาดในการสั่งให้บุคคลที่ไว้วางใจไปครองเมืองต่างๆ กล่าวคือส่งท้าวลก ซึ่งเดิมกินเมือง พร้าว ไปกินเมืองยวมใต้ เป็นต้น นอกจากนั้นมีการแต่งตั้งโอรสองค์ใหญ่ให้ดำรงตำแหน่งอุปราชอยู่ใกล้ชิดพระองค์ที่เมืองใหญ่ ซึ่งทำให้เมืองเชียงรายลดความสำคัญลงกลายเป็นเมืองอุปราช