公元前218年，秦始皇命大將屠睢率50萬大軍，發動了征服嶺南越族的戰爭，平定南方這后，嬴政將目光向了帝國的北方。公元前215年，嬴政命將軍蒙恬率真30萬秦軍北擊匈奴，蒙恬大軍取得大捷，一舉收復河套地區。次年秋，蒙恬率軍北渡黃河，將匈奴趕出陰山，漢朝賈誼稱其卻匈奴七百余里，胡人不敢南下而牧馬，士不敢彎弓而抱怨，嬴政對東南、嶺南、西南以及北方等邊遠地區的持續開拓，建立起一個西起今甘肅東部，東至東海及朝鮮，北起陰山及遼東，南至今越南北部的統一的民族的大國，這不論是在中國史，還是世界史上，都具有極其巨大而深遠意義。
秦統一中國之后，疆域得到了空前的拓展，為了加強對廣闊領土的有效管理，對邊疆地區的守護，秦始皇采取了一系列卓有成效的措施。為了抵御匈奴入侵，北方的秦、趙、燕三國，都曾在邊界上修筑長城，深切體會到長城戰略價值的秦始皇，從內陸征發上百萬民工，在燕、趙、秦長城基礎上，修筑了西起臨洮，東至遼東的長城，綿延五千余公里，號稱萬里長城，對鞏固秦國北方邊地發揮了重要作用，兩千多年來，長城有效地防范了北方游牧民族對內陸居民的侵擾，使百姓能夠安居樂業，到了明代進一步對長城進行了全面的整修重建。
秦直道，直道從都城咸陽開始，向北直達內蒙古九原，長約700多里，路面平均寬20米，最寬處達60米，直道是秦始皇為攻防匈奴，令大將蒙恬率數十萬士兵、百姓修筑而成，是一條重要的軍事道路。秦直道縱穿陜北黃土高原，沿海拔1600米，是用黃土夯筑的，由于夯筑得十分結實，至今在直道上種樹也無法成活。
為了有效控制廣闊的疆域，秦始皇下令修建從首都咸陽通往各地的道路，稱為馳道，著名的馳道包括上郡道、臨晉道、東方道、武關道、西方道等，秦始皇以都城咸陽為中心，建立起那個時代世界上最發達的交通網絡，據統計，秦修建道路的叫長度約為6800公里，大約四個世紀后，羅馬道路的總長度才達到5984公里，四通八達的交通既促進了各地物資的交流和商業的發展，更為軍隊及人員的快速運輸提供了便利，提高了秦朝中央政府對全國的管轄和統治能力。
為了建立一人天下的集權體制，秦始皇一方面不斷強化個人專制，一方面大力加強國家政權建設，在中央，秦始皇著手建立了一套，以公卿為首的龐大的百官體制，通稱公卿制，在皇帝之下設丞相（總理），太尉（軍委主席），御史大夫（紀檢書記），分別掌管行政、軍事和監察，下設掌管具體政務的奉常、郎中令、衛尉，太仆、延尉、典客、宗正、治粟內史、少府諸卿，分掌司法、財政、京師戍衛等政務，國家軍政大事，通常由公卿大臣進行朝議，最后由皇帝做出裁決，天下事無大小皆決于上。
秦始皇統一中國后，把全國劃分為三十六郡，但是其中并沒有洞庭郡,洞庭郡名的新發現，反映出秦始皇時設置郡縣的實際情況，遠比文獻記載的要復雜得多。
公元前213年，一次朝宴上，博士淳于越抨擊郡縣制，主張重行分封，說事不師古而能長久者，非所聞也，丞相李斯認為，諸生不師今而學古，以非當世，惑亂百姓，建議除醫藥，卜筮、農書外，將民間所藏諸子百家書全部焚毀，有敢談論《詩》《書》者處死，以古非今者滅族，這一建議正合秦始皇的心意，全國各地燃起焚書的熊熊烈焰，這就是歷史上著名的焚書事件。
