秦始皇稱帝後，頻繁用兵，開疆拓地。二十六年至三十三年，調發數十萬人，三攻嶺南，占領百越之地。又派大將蒙恬率領30萬軍隊北擊匈奴，收複被匈奴占據的河南地，迫匈奴退往陰山以北。為了防止匈奴的侵擾，他把昔日秦、趙、燕所築的長城加以修繕，連接成西起甘肅臨洮，東至遼東的萬裏長城。秦始皇又南征百越，設置了閩中、南海、桂林、象郡四郡，建立起一個以漢族為主體的、多民族的封建專製中央集權的大帝國，疆域“東至海暨朝鮮，西至臨洮、羌中，南至北向戶，北據河為塞，並(傍)陰山至遼東”。對中國曆史的發展作出了重要貢獻。
為了加強手中的權力，秦始皇采取了中央集權的政體，否定了丞相王綰提出的恢複分封製的主張，實行郡縣製，分天下為36郡，後又增至40多郡。郡置郡守，縣置縣令，中央設立“三公九卿”，協助皇帝處理政治、軍事、經濟等事務。這一政治體製加強了皇帝對政權的控製，開創了專製主義的中央集權，為後來的曆代封建王朝所沿襲。
為鞏固中央統治，秦始皇下令收繳天下兵器，並將六國貴族和豪富12萬戶遷到鹹陽附近和四川等地，以便控製。同時以鹹陽為中心，修築了兩條馳道：一條東通海 邊；一條南入吳楚，以便一旦發生叛亂，迅速調動軍隊鎮壓。秦始皇還多次到各地巡遊，以“威服海內”。
在經濟上，秦始皇於公元前216年發布命令，“使黔首自實田”，確認土地私有製度，又下令統一貨幣和度量衡，以加強各地區的經濟交流。
在思想領域，秦始皇為了打擊儒生淳於越等反對郡縣製的言論，穩定民心，維護皇帝的權威，他采納了李斯的主張，下令除了醫藥、卜筮、種植(指農業)之書、秦國史書和博士官收藏的《詩》、《書》、《百家語》等外，其它書籍一律燒毀。次年，又因為方士侯生、盧生違命叛逃，秦始皇下令追究方士、儒生的罪行。結果活埋400多名儒生，製造了曆史上第一個“焚書坑儒”事件。
秦始皇統一全國後，大興土木，修建宮殿和陵墓。僅阿房宮和驪山墓兩項工程，就動用了70餘萬人力，給勞動人民帶來繁賦重役和饑寒交迫，激起人民起來反抗，為秦朝的迅速滅亡種下禍根。
秦始皇統一中國以後，為避免出現周朝以來的諸侯割據局麵，立即實行一係列重要改革，廢止舊製。他把全國分成36個郡縣，郡守、縣令由朝廷任命，隨時可以調動。中央官製有左右丞相、禦史大夫、太尉等職，平衡文武百官。大小官吏不是世襲，而是由皇帝直接任命。他還將舊貴族遷至首府鹹陽，以利於監管。
除此以外，秦始皇還進行了“書同文”、“車同軌”的改革。他修馳道、通水陸、通險阻，並按秦製統一全國度量衡、貨幣及車寬，規定隸書為全國統一的文字。
這位皇帝最為著名（也許是惡名昭彰）的舉措，是在公元前213年，下令焚燒除農業、醫藥、秦朝史書及法家書籍以外的其他所有書籍。儒家經典和其他諸子書籍，一概被焚毀了。這也許是曆史上規模最大的一次書籍檢查。秦始皇想借此削弱法家以外的學派，特別是儒家學派的影響。然而，另一方麵，他確曾下令將一些禁書收藏在鹹陽皇家圖書館。
秦始皇的對外政策也是強有力的。為了防止外族人侵，他下令把分散在北部邊界上的城牆連起來，形成一道巨大的高牆，這就是今天的萬裏長城。修築長城及對外征戰，使得搖投賦稅增加，百姓民不聊生。由於直接對抗****似乎不太可能，因此刺殺秦始皇的事件時有發生。公元前210年，秦始皇駕崩。
秦始皇三十七年(前210年)，秦始皇在第五次巡遊途中患病，七月死於沙丘平台。死後不入，即爆發了大規模的農民起義戰爭。
秦始皇是中國曆史上第一個雄才大略的君主，其非凡的功績在中國帝王中也隻有數人能與之相比。雖然他在晚年大興土木，給人民帶來了沉重的災難，但他對中國曆史所作的功績遠遠大於他的過失。正如司馬遷在《史記》中所評論的：“及至秦王，續六世之餘烈，振長策而禦宇內，吞二周而亡諸侯，履至尊而製六合，執棰拊以鞭笞天下，威振四海。南取百越之地，以為桂林、象郡，百越之君俛首係頸，委命下吏。乃使蒙恬北築長城而守藩籬，卻匈奴七百餘裏，胡人不敢南下而牧馬，士不敢彎弓而報怨。於是廢先王之道，焚百家之言，以愚黔首。墮名城，殺豪俊，收天下之兵聚之鹹陽，銷鋒鑄鐻，以為金人十二，以弱黔首之民。然後斬華為城，因河為津，據億丈之城，臨不測之溪以為固。良將勁弩守要害之處，信臣精卒陳利兵而誰何，天下以定。秦王之心，自以為關中之固，金城千裏，子孫帝王萬世之業也。
但秦僅二世而亡，其中的曆史教訓足以警世後人，引以為鑒。 本王堅信，本王和諸位將軍隻要同心同德，就一定能夠打敗大元，大家說是不是啊？”部將默默而退。