秦国武力统一之后， 国内长期割据所形成的地域差异依然存在，秦始皇以巩固统一为核心 ,以秦国制度为蓝本,在政治、经济、文化等各个领域实行全面改革，创立空前庞大和统一的封建帝国。
始皇二十六年，战争刚一结束，秦始皇就首先宣布了吞并山东六国的正义性和合理性，理由是韩、赵、魏、楚背叛盟约，燕、齐敌视秦国，所以要全部消灭。同时，他还展开宣传，在舆论上使秦王朝的统治名正言顺。
秦始皇又到泰山举行封禅典礼，告祭天神地祗，把秦朝在中国历史上的正统地位进一步确立起来。
王朝地位确立后，接着就是君王权位的问题。经群臣郑重讨论，确定君王尊号名为“皇帝”，整个帝国都是属于他的，其地位和权力至高无上，朝廷和地方的主要官吏都由皇帝任免。皇帝自称为“朕”，命称为“制”，令称为“诏”，行使权力的凭证是玉玺。玉玺与朕、制、诏一样， 都是皇帝的专擅之物，不许臣民使用。皇帝名号和权位确定以后，皇帝的至亲也随之各建尊号，秦始皇定号的当年就追尊庄襄王为太上皇，母亲为“皇太后”，正妻为“皇后”。秦始皇还命令博士官参照六国礼仪，制定了一套尊君抑臣的朝仪，皇帝高高在上，群臣听传令官之令后才能趋步入殿拜见皇帝；群臣上书奏事，全部要采用“臣某昧死言”的格式。为了充分行使自己的最高权力，秦始皇每天都在夜以继日地拼命操劳，白天断狱，夜批公文，并给自己规定，不批旁石公文(秦代公文使用竹简木牍，一石为120斤)，决不休息。
中央和地方的关系如何处理，也是需重点解决的问题。对此，丞相王绾主张分封，在各封国设国王，群臣都表示赞同，唯新任廷尉李斯独执己见，力排众议。他说：“周文王 和周武王曾分封许多同姓子弟，然而后代关系疏远，相互攻击，如同仇人，诸侯之间也互相征伐，周天子不能禁止。现在赖陛下神威，海内一统，鉴于历史教训，我认为全部设置郡县，对诸子和功臣则用国家的赋税给子重大赏赐，很容易进行控制。使天下没有二心，就是安定的方针。”秦始皇赞同李斯的意见。于是废分封，置郡县，把天下分为36郡，并在全国范围内建立了一套有利于中央集权和皇帝专制的行政机构。
朝廷以皇帝为首，下设三公九卿。三公是左右丞相、太尉和御史大夫。丞相是中央行政机构的最高长官，协助皇帝处理全国政务，国家大事一般由丞相总领百官进行集议和上奏。太尉是中央行政机构的军事长官，协助皇帝掌管军事，但平时没有兵权，只有接到皇帝命令和符节时才能调动或指挥军队。御史大夫是副丞相，皇帝诏命由御史大夫转交丞相颁布，御史大夫协助丞相治事，并有监察文武百官的职权。三公之下设有九卿， 即奉常、郎中令、卫尉、太仆、廷尉、典客、 宗正、治粟内史和少府，负责掌管各方面的具体政务。奉常是礼教官，掌管宗庙礼仪。郎中令是传达、警卫官，掌管皇帝的传达和安全警卫。卫尉是皇宫卫队长，掌管皇宫守卫。太仆是皇帝的仆从长官，掌管皇帝的车马。廷尉是最高司法官，掌管刑法和审理重大案件。典客是外交官，掌管外交和国内少数民族事务。宗正是维护皇室利益的官职，掌管皇室宗族事务。治粟内史是最高财政官，掌管全国租税收入和财政开支。少府是皇帝的私人财务官，掌管山海湖泊税账、宫廷手工业和皇室私财。
地方以郡、县为基本行政单位，下分乡、亭、里、什、伍。郡设郡守，郡守是一郡最高行政长官，直接受朝廷管辖。郡守之下有郡尉辅佐郡守，并兼管郡中军务；又有监御史，负责监察。郡内分为若干县，万户以上设县令，不满万户设县长，主管全县政务，受郡守管辖。县令、长下有县尉管县中军务，有县丞助理令、长并兼管司法。县内分为若干乡，乡有啬夫主管乡务，三老主管教化，游徼主管治安。交通要道往往设亭，负责邮传和追捕盗贼。里是民间居住区，由里正做管理者。居民的基层组织是什和伍。十家为什，有什长；五家为伍，有伍长。什伍互相监督，有罪连坐。
秦始皇设置的这套行政制度，起到了层层控制、权力向上集中的作用，从朝廷到地方，从郡县到乡里，构成了一张庞大的统治网，最后集中到朝廷，再通过朝廷集中于皇帝手中。这套行政制度，对国家统、 中央集权和君主专制都起到了重大作用。
当然，这套制度的维持， 还有相应的措施本作为辅助。首先是迁徙豪富，把天下12万
户豪富迁到咸阳，使六国贵族失去反抗的社会基础和物质基础，便于中央的监视和控制；
其次是没收兵器，把民间兵器全部没收，集中到咸阳销毁，铸成了钟座和12尊金人；
第三是毁坏城防，秦始皇下令一律拆毁六国首都城郭和边城、关塞，破坏了分裂帝国的割据屏障；
第四是修筑驰道，以咸阳为中心，一条东通今河北、山东的海边；一条南通今两湖、 江苏等地，一条北通今内蒙(又曰直道)。驰道宽50步，路基夯实，两旁每隔三丈种青松一棵。三条主要驰道外，通岭南有“灵渠”和“新道”，通西南山险地区则修了“五尺道”。这一条交通网，大大便利了帝国中央对广大领土的控制。
统一之初，各地沿用旧制，诸项法规制度处于极端混乱状态。对此，秦始皇也采取了相应的措施，颁行各项统一的法规。首先是颁行统一法律。 商鞅变法时，采用魏国李悝所著的(法经》作为秦国法律的蓝本。“法”为“律”，并增加“什伍连坐”和参夷等内容。秦始皇统一六国后，把秦律颁布全国推行。结束战国时代各国法律条文不统一的局面。秦律苛刻严明，对于“治史”尤为重视，大量律条是针对官吏制定的，官吏犯过，刑罚必加，绝无宽恕余地，所以秦代吏治清明，官之外，秦始皇还采取了许多统一措施， 诸如统一度量衡、 货币，简化和统一汉字等，史称“车同轨， 书同文”。这些，都对秦王朝的巩固和发展起了巨大作用。
在国家疆域方面，秦始皇于统一全国后 派大将蒙恬北征匈奴,解除了匈奴对秦朝北境的威胁。接着便在那里设置34县，移民开垦，并大规模修筑长城作为帝国的北疆。长城西起陇西临洮(今甘肃岷县)，东至辽东碣石(今大同江附近)，延绵万里，成为举世闻名的奇迹。对“南越”居住的岭南广大地区，秦始皇也进行了征服和统一。 五岭山高水险，交通不便，为了解决军粮运输，秦始皇在今广西兴安县北开凿了灵渠(又名兴安运河)，灵渠沟通湘、漓二水，使长江和珠江两大水系连接起来。另外，又修筑了一条“新道""，极大地方便了内地与岭南的交通运输。统一岭南后， 秦始皇设置南海、桂林、象郡，作为帝国南部边郡，并徙民戍守，与越杂居。北筑长城和南戍五岭两项大功告成后，就大体上划定了秦朝东到辽东，西至陇西，北至阴山，南至南海的空前辽阔的帝国疆域。
秦王朝虽然只二世而亡，但不管朝代怎样更替，秦朝建立的统治机制，几乎盛行整个封建时代，从这一点上说，秦始皇为封建时代最大的改革家一点不过。
