章邯派人去見項羽，打算訂立和約。項羽召集軍吏商量說：“軍中糧少，想允許他簽訂和約。”軍吏都說：“好。”項羽就與章邯訂期在桓水南岸殷墟相見。已經締結了盟約，章邯見到項羽，涕淚交下，向項羽訴說趙高的種種行徑。項羽就立章邯為雍王，安置在楚軍營中，使長史司馬欣為上將軍，率領秦軍為先行部隊。
趙高殺死了二世胡亥，立三世子嬰做皇帝。子嬰做了四十六天秦王，楚軍打垮了秦軍，進人武關。子嬰就用絲帶係著脖子，白馬素車，捧著天子的印璽和符節，在軹道旁投降。秦朝滅亡。秦朝最後滅亡了，過了五年後，漢朝才統一了全國。
項羽為諸侯聯軍的領袖，殺死了子嬰和秦公子的宗族。屠毀鹹陽，焚燒宮室，俘虜了秦國子弟和婦女，把珍寶財物搜刮在一起，諸侯們共同瓜分了。項羽為西楚霸王，負責分封天下諸侯王，消滅了秦國以後，把它的土地分為三部分，封立三個王，名叫雍王、塞王、翟王，號稱三秦。
封章邯為雍王，稱王於鹹陽以西，建都廢丘(今陝西省興平縣東南)。長史司馬欣，從前做櫟陽獄掾，曾對項梁有過恩德；都尉董翳，最初勸說章邯降楚。所以封司馬欣為塞王；稱王於鹹陽以東到黃河一帶，建都櫟陽；封董翳為翟王，稱王於上郡，建都高奴。
漢王元年(前206年)八月，漢王劉邦用韓信的計策，從古道回軍，襲擊雍王章邯。章邯在陳倉迎擊漢軍，雍王兵敗，退保廢丘。漢王隨即平定了雍地，向東到達鹹陽，率軍圍困雍王於廢丘。
劉邦久攻廢丘不下，至漢王二年(公元前205年)六月，被劉邦大將韓信用計水淹城池而城破，章邯遂拔劍自刎。
章邯有二弟，一謂章平，章湣次子；一謂章豨，章湣三子。章平亦為秦末將軍。隨兄章邯降楚後，仕楚為上卿，領兵守武關。劉邦圍攻廢丘，章邯命其弟章平支援，章平被韓信大敗而被俘。後遷居豫章洪州(今江西省南昌市)。
章平生一子章直，漢朝巴東將軍。章直生一子章宜，世居豫章洪州.