從公元前221 年秦始皇實現統一至公元220 年曹丕代漢的秦漢時期，中國文明的構成形式和創造內容都有重要的變化。總結秦漢曆史進步的條件，不能忽視生態環境的作用。秦漢時期的總體生態環境狀況與現今有所不同，秦漢時期各個地域間的生態環境狀況有所差異，秦漢時期前後400 餘年間的生態環境狀況也有所變化。
秦漢氣候形勢
氣候條件對於以農業為主體經濟形式的社會，顯然是經濟進程中至關重要的因素。許多資料可以表明，秦漢時期的氣候條件與現今不同，在兩漢之際，又發生了由暖而寒的曆史轉變。
作為根據氣候條件決定農時的農事規範，二十四節氣的次序在秦漢時期曾經發生過變化。現今二十四節氣中“雨水—驚蟄”的次序，在漢代起初是“驚蟄—雨水”。這說明在當時的氣候條件下，初春氣溫回升至於冬季蟄伏的動物開始活動的時日，要較後世為早。據《漢書·律曆誌下》，可以知道現今二十四節氣中“清明—穀雨”的次序，在漢代起初是“穀雨—清明”。（參看王鵬飛：《節氣順序和我國古代氣候變化》，《南京氣象學院學報》1980 年第1 期）這也應當與當時的氣候條件有關。
多年科學考察所獲取的資料，許多也可以作為秦漢氣候史研究的實證。主要根據我國東部平原及海區構造沉降量的估算所繪製的中國東部的海麵升降曲線表示，距今兩千年前後，海麵較現今高2 米左右。
海麵升降是氣候變遷的直接結果。根據植被、物候等資料試擬的華北平原古氣溫曲線，表明當時氣溫大約高於現今1℃左右。根據同類資料試擬的上海、浙北古氣溫曲線，表明當時氣溫大約高於現今2℃左右。根據海生生物群試擬的東海與黃海古水溫曲線，表明當時東海和黃海水溫大約高於現今3℃左右。（王靖泰等：《中國東部晚更新世以來海麵升降與氣候變化的關係》，《地理學報》1980 年第4 期）根據孢粉資料分析北京地區植物群的發展，可知在距今約五千年至三千年的曆史階段，北京曾經進入氣候溫暖期，而至於距今二千年至一千年，則進入一次氣候幹溫時期，湖沼有所消退，出現了以鬆為代表的森林草原。（孔昭宸等：《北京地區距今30000—10000 年的植物群的發展和氣候變遷》，《植物學報》1980 年第4 期）自漢武帝時代起，史籍已經多見關於氣候嚴寒的記錄。自西漢末年到東漢初年，有關嚴寒的曆史記載更為集中。東漢初期，史書多有“盛夏多寒”“當暑而寒”等氣候極端異常的記載。東漢中晚期，更多見大暑季節而“寒氣錯時”，以及“當溫而寒”，“當暖反寒，春常淒風，夏降霜雹”等異常氣候記錄。
秦漢植被和野生動物分布
西漢時期，關中地區有繁茂的竹林，與現今自然植被景觀形成強烈的對照。司馬遷《史記》卷一二九《貨殖列傳》說，擁有“渭川千畝竹”者，經濟地位可以相當於“千戶侯”，而以“竹竿萬個”為經營之本者，也可以和所謂“千乘之家”並列。《漢書·東方朔傳》說，當時人曾以關中有“竹箭之饒”，而稱之為“天下‘陸海’之地”。司馬相如奏賦描述關中風景，有“覽竹林之榛榛”的辭句。班固《西都賦》讚美關中地區的自然條件，也寫道：“源泉灌注，陂池交屬，竹林果園，芳草甘木，郊野之富，號為近蜀。”不僅關中竹林之豐饒負有盛名，當時的黃河中下遊地區大體都屬於同樣的植被類型。司馬遷在《史記》卷一二九《貨殖列傳》中分析各地出產，“竹”居於山西物產前列，卻不列於江南物產之中，說明當時黃河流域竹的分布，對於社會經濟的意義甚至超過江南。《後漢書》卷三一《郭伋傳》說到東漢初年西河美稷“有童兒數百，各騎竹馬”的情形。美稷，地在今內蒙古準格爾旗西北。當時竹類生長區的北界，已幾近北河今天沙漠地區的邊緣。
秦漢時期森林草原的覆蓋率遠遠高於現代。即使在人文創造相當豐富，文明積累相當長久的關中地區，如張衡《西京賦》所記述，草木繁茂，“泱漭無疆”，“林麓之饒，於何不有”。
秦漢時期中原地區尚有金絲猴生存。長江流域和珠江流域廣大地區有犀牛和象分布。孔雀等動物生存的地域也遠較現今遼闊。秦漢民間禮俗有保護野生動物的內容。《月令》等文獻記錄了孟春之月不得毀壞鳥巢，不得殺害懷孕的動物，不得殺害幼小的動物，不得取禽類的卵，季春之月禁止用弓箭、網羅、毒藥獵殺禽獸，孟夏之月不許進行大規模的圍獵等規定。甘肅敦煌懸泉置漢代遺址發掘出土的泥牆墨書《使者和中所督察詔書四時月令五十條》有關於野生動物保護的內容。許多資料表明，這樣的“時禁”是得到切實施行的。