秦王嬴政吞并六国，一统天下，建立了以咸阳为首都，包括“东至海暨朝鲜，西至临洮、羌中（甘青高原），南至北向户（岭南），北据河为塞、并阴山至辽东”幅员辽阔的国家，翻开了历史新的一页。但建立一个什么样的国家，在大臣之中有着不同的意见和争论。丞相王认为应当建立分封制，廷尉李斯则反对分封诸侯，坚持建立郡县制的中央集权制国家。秦王嬴政从历史中看到分封使得政权分散，造成割据，有许多弊病。他认为立诸侯如同树兵，因此同意李斯的意见，决定在原来秦国政权基础上建立中央集权的国家。
（一）首称皇帝
秦王嬴政在他登上秦国王位的第二十六个年头，终于统一了中国。天下初定，39岁的秦王政急着想做的第一件事，就是要重新给自己确定一个称号。
春秋战国时期，各国诸侯都被称为“君”或“王”。战国后期，秦国与齐国曾一度称“帝”，不过这一称号在当时并不流行。已经一统天下的秦王嬴政，认为如今六国已灭，过去的那些称号都不足以显示自己的尊崇，因此想更易称号，以树立自己作为最高统治者的绝对权威。于是，秦王嬴政下令左右大臣们议定称号。
经过一番商议，丞相王绾、御史大夫冯劫、廷尉李斯等人认为，秦王嬴政“兴义兵，诛残贼，平定天下”，功绩“自上古以来未尝有，五帝所不及”。他们援引传统的尊称，说“古有天皇，有地皇，有泰皇，泰皇最贵”，建议秦王政采用“泰皇”头衔。然而，秦始皇对此并不满意。他认为自己是“德兼三皇，功过五帝”，其历史功德为有史以来的帝王所不及，因此作为国家元首，秦王嬴政只采用一个“皇”字，而在其后加了一个“帝”字，创造出“皇帝”这个新头衔授予自己。从此以后，“皇帝”就成为中国封建社会最高统治者的称谓。秦王嬴政也就成了中国历史上第一个皇帝，他自称“始皇帝”。又规定：自己死后皇位传给子孙时，后继者沿称二世皇帝、三世皇帝，以至万世。秦始皇梦想皇位永远由他一家继承下去，“传之无穷”。
为了使皇帝的地位神圣化，秦始皇又采取了一系列“尊君”的措施，如取消谥法（谥法始于周初，是在君王死后依其生平事迹给予带有评价性质的称号）。秦始皇认为，像这样“子议父，臣议君”的事情，很不像话，更没有意义。于是他宣布废除谥法，不准后代臣子评价自己；天子自称为“朕”。“朕”字的意义与“我”的意思相同，以前一般人均可使用，但秦始皇限定只有皇帝才能自称为“朕”，表示独尊无二；把过去的“命”改为“制”（皇帝的制度之命为制书），把“令”改为“诏”（诏书）；文书中不准提及皇帝的名字，要避讳。文件上逢“皇帝”“始皇帝”等字句时，都要另起一行顶格书写；只限皇帝使用的、以玉质雕刻的大印才能称为“玺”。以上这些规定，目的在于突出天子的特殊地位，强调皇帝与众不同，强化皇权在人们心目中的神秘感。秦始皇幻想借助这些措施，使他的皇位千秋万代地由其子孙后代传续下去。
（二）建立“三公九卿”制度
为了有效地管理国家，也为了替子孙万代奠定基业，秦始皇吸取了战国时期设置官职的具体经验，建立了一套相当完整的中央集权制度和政权机构。
秦始皇建立了健全的中央集权组织。国家的最高统治者是皇帝。皇帝之下设立“三公”（中央政权机构），即丞相、太尉、御史大夫。丞相分为左右丞相，为百官之长，协助皇帝处理全国的政务；太尉为武官之长，掌管全国的军事；御史大夫，辅佐丞相、掌图籍秘书、奏章、监察各级官员。
“三公”以下，是分掌具体政务的“九卿”，九卿包括：治粟内史，掌管谷货；郎中令，掌管宫殿掖门，负责皇帝的安全；卫尉，掌管皇帝的警卫部队；中尉，掌管首都的警卫工作；廷尉，掌管司法；少府，掌管山海池泽之税和官府手工业制造以供应皇室；将作少府，掌管皇宫的修建；典客，掌管国内民族事务和外事；奉常，掌管宗庙礼仪，其属官还有太乐、太祝、太宰、太史、太卜、太医等；宗正，掌管皇室属籍；太仆，掌管皇帝车马等。三公九卿对皇帝直接负责，皇帝对重大事务做最后的裁决。这就确立了皇帝一人大权在握，突出了中央集权制的特点。
此外，秦代还有一些比较重要的官职，比如博士，“掌通古今”，即通晓古今史实以备皇帝咨询，同时负责图书收藏；典属国与典客一样，主管少数民族事务，不同的是典客掌管与秦友好的少数民族的交往，而典属国则负责已投降秦朝的少数民族；詹事，管理皇后和太子的事务。
秦王朝建立的这一套中央集权机构的政治体制，一直为历代王朝所仿效。其中汉代的“三公九卿”制，基本上是照搬秦制。
（三）设立郡县制
秦始皇统一六国后，采纳李斯的建议，废除分封制，改行郡县制。地方行政机构分郡、县两级。郡县主要官吏由中央任免。郡设郡守、郡尉、郡监（监御史）。郡守为一郡的最高长官，总管一郡的政务。郡尉辅佐郡守，掌管一郡的军队。郡监负责督察一郡的官吏和百姓。秦始皇把全国分成三十六郡，后来随着疆域的不断扩大和开发以及郡制的调整，又陆续增设至四十一郡。他们是秦地：巴郡、蜀郡、陇西郡、北地郡；赵地：太原郡、云中郡、邯郸郡、巨鹿郡、雁门郡、代郡、常山郡；魏地：上郡、河东郡、东郡、砀郡、河内郡；韩地：三川郡、上党郡、颍川郡；楚地：汉中郡、南郡、黔中郡、南阳郡、陈郡、薛郡、泗水郡、九江郡、会稽郡、长沙郡、衡山郡；齐地：东海郡、齐郡、琅玡郡、胶东郡、济北郡；燕地：广阳郡、上谷郡、渔县郡、右北平郡、辽西郡、辽东郡；南越故地：闽中郡、南海郡、桂林郡、象郡；匈奴故地：九原郡。
县，按照万户以上者设令，万户以下者设长。县令、县长领有县丞、县尉及其他属员。县令、县长是一县的最高长官，主要掌管政务，县尉掌管军事，县丞掌管司法。
县以下有乡，其主要职能是摊派徭役、征收田赋、查证本乡被告案情、参与对国家仓库粮食的保管工作。乡设三老掌教化，啬夫掌诉讼和赋税，游徼掌治安。
乡下有里，是最基层的行政单位。里有里典，后代称里正、里魁，以“豪帅”即强有力者为之。里中设置严密的什伍户籍组织，以便支派差役，收纳赋税。并规定互相监督告奸，一人犯罪，邻里连坐。此外还有司治安、禁盗贼的专门机构，叫做亭，亭有长。亭除了管理治安，还负责接待往来的官吏，掌管为政府输送、采购、传递（文书）等事。两亭之间，相距大约十里。
由中央到郡县的政权机构中的官吏，均由皇帝一人任免，实行俸禄制。通过这套官僚机构，皇帝的权威可以直达地方，从上到下对全国进行管理。
（四）加强军队建设
军队是国家政权的重要组成部分。秦制规定男丁22岁（实际15岁）以上都要服兵役两年。分为正卒，守卫京师一年；戍卒，戍守边疆一年；更卒，在本郡、本县内服役一个月。驻守各郡的正规军叫材官，分为步兵和水兵（楼船）两种。军队的调动以虎符为凭据，军权掌握在皇帝手中。
（五）制定法律
为了维护地主阶级的特权，秦始皇制订了一系列的法律和刑罚。其律目有三十余种，如《田律》《关市律》《军爵律》《置吏律》《司空律》《工律》《挟书律》《盗》《贼》《连坐法》等包括了政治、经济、军事和文化等各个方面的各种法律，用以维护封建等级制度和封建秩序。在刑罚方面，以重刑为主，其刑目也有数十种，如宫刑、弃市、腰斩等刑罚。而且常常是轻罪重判，加强对人民的监视和镇压。
（六）用“五德终始说”确立秦的正统地位和神化皇权
“五德终始说”是战国末年阴阳五行家邹衍用金、木、水、火、土解释历史变化的一种学说，规定每个朝代占有一德，而五德相克，往复循环。认为尧舜得土德，夏为木德，商为金德，周为火德，而秦为水德，并找出天降瑞于秦的原因，那就是据说秦孝公出猎时曾捕获一条黑龙，故称秦为水德。秦代周是水克火，因此秦始皇所建立的政权是符合天意的正统。以此向臣民灌输皇权神授的神秘观念，这种观念也正是专制主义中央集权的思想基础。
由于水色黑，因此规定礼服、旗的颜色用黑色；按照五行水主北方，北为阴、寒，因此制定严刑峻法，以体现水德的特征。同时，由于与水德相应的数为六，因此规定符的长度、法冠的高度为六寸，“车同轨”车舆为六尺，一乘为六马等等。并把“河”命名为“德水”，改历法以建亥之月为正月（即夏历十月。夏朝以建寅之月为岁首，商朝以建丑之月为岁首，周朝以建子之月为岁首）。
秦始皇用“五德终始说”来确立自己的统治地位。为了进一步神化其政权，秦始皇还登泰山举行封禅大典，用以说明秦朝的建立是得到了天神地后的帮助和承认。在泰山上设坛祭天，以报天助之功叫做“封”；在泰山下小丘梁父进行祭祀以示报地之功，叫做“禅”，以此表明秦的政权是神圣不可侵犯的。