秦始皇用武力平定天下之后，进行了一系列的改革措施，这对于中国政治、经济和文化的统一和发展起到了巨大的作用。
首先，秦始皇改变了历来的帝王称号。他让大臣们讨论他的称号，有的主张用“帝”，有的主张用“皇”，这主要来自远古的传说三皇和五帝。结果秦始皇认为自己的功劳高过了三皇和五帝，最后将皇和帝并称为“皇帝”。由皇帝来掌握全国的政权，不再像西周那样分封诸侯，各管一地，致使最后诸侯各自独立，中央无法控制，这才导致了天下大乱。
为了维护皇帝的尊严，对名称也做了规定：皇帝自称用“朕”，皇帝的命称为“制”，令称为“诏”。皇帝的印信专门用玉做成，叫做玉玺。而且只有皇帝的印信才能叫做玺。同时，皇帝的妻子称“皇后”，父亲称“太上皇”，母亲称“皇太后”。
秦始皇为了将大权集于一身，每天都日理万机，白天审理案子，晚上还要批阅公文，而且给自己定下了工作量：每天必须批完一石公文才能休息。一石在当时是120斤，相当于现在的60斤。
秦始皇对中央政治体制进行了改革。皇帝之下是三公九卿：三公是丞相、太尉和御史大夫。丞相是最高行政长官，辅助皇帝处理政务，同时负责对文武百官的管理。太尉则是最高的军政长官，负责军事事务，但他平时没有军权，战时也要听从皇帝的命令，而且要有皇帝的符节才能调动军队，军权实际上也是掌握在皇帝手中。御史大夫是负责监察百官的，也是副丞相，皇帝的诏令一般由御史大夫转交给丞相去执行。
三公的下面是九卿：奉常，掌管宗庙礼仪；郎中令，负责传达皇帝命令，以及皇帝的警卫；卫尉，就是宫廷的警卫首领，负责皇帝住所的日常守卫；太仆，主要工作是负责侍从皇帝，掌管皇帝的车马；廷尉，掌管全国的司法事务，负责审理重案要案；典客，负责国家的外交事务，同时负责内部少数民族的事务；宗正则是专门管理皇室事务的官员；治粟内史，管理中央财政，并负责全国的税收工作；少府是皇帝个人的财政官员，管理归皇帝私有的山泽湖泊和宫廷手工业。
在地方，加强君主集权的重要措施是实行了郡县制。这是地方政治体制的历史性变化，代替了原来的分封制。在讨论时，李斯反对分封制，周朝因为分封制，将子弟封到各地为王，几代之后，关系就疏远了，不可能像原来那样团结，致使周朝分崩离析。天子无法控制，徒有其名。应该设置郡县，由皇帝亲自任命官吏进行治理，罢免权也操纵在皇帝手里。这样就能使天下长期稳定，政权永远掌握在中央皇帝的手里。秦始皇采纳了李斯的建议，在全国设立了三十六郡，郡下设县。郡的长官是郡守，县的长官有两个名称，一是县令（万户以上），一是县长（万户以下）。县以下依次是乡、亭、里、什、伍，是一种准军事化的管理体制，基层百姓五家为一个单位，由伍长负责。什则由十家组成，由什长负责。
秦朝对于官吏的管理是很严格的，制定了很多处罚官吏的法令。官吏犯法，不是像西周那样享有特权，即“刑不上大夫”，而是加重处罚。这使得秦朝的吏治非常清明，政府的办事效率极高。对于官吏要求很严，必须通晓法律，但也给了很高的地位，不但是政治地位，法律的学习也向官吏请教，即“以吏为师”。
除了政治体制改革外，秦始皇还采取了一系列的措施来巩固集权统治。
第一，修造长城。秦始皇下令将原来六国的首都和各自修造的长城拆毁，然后统一修造抵御北面匈奴的长城。秦的长城西起陇西的林洮（现在的甘肃岷县），东到辽东（现在大同江一带），东西长达万里。第二，没收天下的兵器，然后熔化铸成十二个巨大的铜人，每个有24万斤，防止天下人作乱。第三，修建官道，即弛道。以咸阳为中心，共修成三条，一条向北通到了内蒙，叫做直道。一条通向东面的河北和山东，直到海边。一条向南，通两湖和江苏。弛道宽达五十步，两旁每三丈远就种一棵青松树。弛道的建立，大大缩短了信息传播的时间，有利于中央集权的加强和政令的及时传达。第四，为了根绝先前六国后裔的反叛行动，秦始皇将后裔贵族们连同富豪一块迁到了咸阳，这样便于监视，同时也繁荣了都城的经济。
同时，秦始皇还改革并统一了原来混乱的度量衡和货币，汉字也得到了统一，促进了各地文化的交流。
秦时的疆域异常辽阔，北到长城和阴山，南到南越，即现在的岭南地区，秦还设置了南海、桂林、象郡进行管理。疆域的西界是陇西，东则延伸到了辽东。