汉高祖刘邦，字季（一说小名刘季），周赧王五十九年（公元前256年）出生于沛郡丰邑（今江苏丰县）中阳里的一个小康之家。父亲名瑞，兄弟四人，高祖排行老三，长兄名伯，次兄名仲，少弟名交。青年时被拥立为“沛公”，汉王元年（公元前206年）被项羽立为汉王；汉王五年正式称帝，国号为汉。是前汉王朝第一代皇帝，庙号“高祖”。
刘邦小时候也读过一些书，但他绝非本分的读书人。他性格豁达粗犷，待人宽厚。平时很少参加家庭农业生产，他的父亲曾为此多次责备他。到青年时代，秦始皇已经统一全国，他通过考试当上了秦的泗水亭长，并与郡县小吏关系非常亲密。但他这时也成了一个酒色之徒。后来被他封为齐王的大儿子刘肥的母亲曹氏当时就是他的外妇。
尽管刘邦在生活上有失检点，但胸怀大志。有一次，他押送夫役到首都咸阳，正碰上秦始皇出行，看到秦始皇威风凛凛地坐在仪仗护卫的车中，他便赞叹说：“唉，大丈夫就应该像这个样子！”
从咸阳回来后不久，刘邦就结了婚。妻子是单父（今山东单县南）人吕公的女儿。吕公原来不住在沛县，因为和沛县的县令关系好，为躲避仇家而搬到沛县。吕公刚到沛县时，县里的豪杰吏曹听说他是县令的贵客，都来拜贺。当时萧何在沛县任主吏，他主办宴会，向来客宣布：“凡贺礼不满一千钱，都坐在堂下。”刘邦也是贺客之一，他根本没带钱，却对传达说：“我贺钱一万。”传达去告诉吕公，吕公急忙亲自下堂迎接。吕公看到刘邦后，觉得他相貌气度非凡，对他十分敬重，就拉他入席就坐。酒后，吕公示意刘邦留下，提出愿意把自己的女儿嫁给他。这对刘邦来说是求之不得，因此和吕公的女儿就成婚了。吕公的这个女儿就是后来历史上著名的吕后。她为高祖生了一儿一女，女儿后来称鲁元公主，儿子就是汉惠帝。
刘邦成家后，为了照顾家庭，不得不常常告假回家帮着干一些农活。有一次，吕后和女儿正在田中薅草，一个过路老人因向吕后讨水喝，便恭维说，他们都生得“贵相”。老人走后，刘邦也来到田中，吕后把相面之事告诉他，他马上追上那位老人，请他也为自己相面。老人说：“刚才你夫人和儿女所以是贵相，就是因为像你，你的相贵不可言。”刘邦听了非常高兴，他对老人道谢说：“如果真像你老人家所说那样，我一定不会忘记你的大德。”秦王朝末年，秦始皇修骊山墓需要大批劳力，刘邦受命以亭长身份押送刑徒到骊山。在押送的路上，刑徒们纷纷逃亡。刘邦估计到了骊山，这些刑徒差不多要跑光。一天，走到丰邑西边的大泽里，停下来休息时，刘邦喝多了酒，仗着酒劲就把刑徒身上的绳索解开，对他们说：“你们都逃命吧，我也从此逃亡了！”当时有十几个刑徒愿意跟着刘邦走，刘邦就连夜带着他们从大泽里逃亡。当时他命令一个人在前面探路，这个人很快回报说：“前面有一条大蛇挡在路上，我们还是回去再找路吧。”刘邦这时已经醉得不行，他大声呵斥说：“我们勇士走路，怕什么！”于是他冲到前面开路，拔出剑把那条蛇一斩两段。又走了几里路后，刘邦酒性发作，在路旁躺下。后面的人走到蛇死的地方，看见一位老太婆在痛哭，问她为什么哭，她说：“有人杀了我的儿子。”又问：“你的儿子为什么被杀？”她说：“我的儿子是白帝的儿子，他变化成蛇，横在路上，刚才被赤帝的儿子斩杀，我所以哭。”人们当时都以为这个老太婆是说胡话，就想拿她开心，可是老太婆却突然隐身不见了。后来的人继续向前走，碰到刘邦，他的酒已经醒了，于是他们把此事告诉了他。刘邦心里暗喜，并以此自恃，使得那些跟从他的刑徒对他更加敬畏。
早先的时候，秦始皇就经常说：“东南有天子气。”所以他曾经多次东巡，试图来镇住这种云气。刘邦杀了大蛇，又听说了那种神异之事，就开始怀疑始皇是冲着自己来的。因此，他带着那些愿意跟从他的刑徒逃亡到芒、砀山区（今河南永城县东北），藏了起来。但就是这样，吕后和其他人去寻找他，也常常能够很快找到。刘邦很奇怪，就问她原因。吕后说：“你藏身的地方，天空上经常有五彩祥云，所以我一找就能找到。”刘邦很高兴，把此事向人们悄悄宣传，沛县及附近的青年人听说后，很多都愿意跟从他。这样一来，刘邦利用迷信和自己的为人网罗了一批人在自己周围，成为当时人们公认的沛中豪杰。
秦二世元年（公元前209年）七月，陈胜、吴广在大泽乡（今安徽宿县西南）发动起义，在攻下陈（今河南淮阳）后，陈胜称“王”，建立了“张楚”政权。沛县县令想响应陈胜来保全自己，刘邦好友沛县主吏萧何、狱掾曹参就向县令建议说：“你是秦朝的官吏，现在想背叛秦朝，领着沛中子弟起兵，他们恐怕不会听你的。最好还是把那些逃亡在外的人召回来，能聚集几百人，这样大家就不会不听话了。”县令表示同意，他让吕后的妹夫樊哙去找刘邦。刘邦这时已经聚集了好几百人，于是就和樊哙一起回到沛城。但刘邦还没到沛城，县令又开始后悔，害怕刘邦进城会杀掉自己，因此紧闭城门，并打算杀掉萧何、曹参。萧何、曹参闻讯后，急忙越城逃到刘邦处。刘邦进不了城，就写一封信射到城里，号召沛城父老杀掉县令。响应各路义军。城中人民对县令出尔反尔非常愤恨，加上不满他平日鱼肉百姓，于是杀了县令，开门迎接刘邦，并想推举他为县令，萧何、曹参等也都一致推让刘邦。许多父老也说：“我们早就听到了许多关于你的神奇事，你肯定要成为贵人，还是由你来领导最好。”刘邦一再推辞，最后被大家拥立为“沛公”。刘邦在县令的衙门中，设坛祭祀，并宣称自己是赤帝之子，因而树起红色大旗，正式宣布起兵反秦。接着，萧何、曹参和樊哙等人分头去招兵买马，沛中子弟踊跃参加，队伍很快发展到了两三千人。这时是秦二世元年的九月，刘邦已经48岁。
在刘邦在沛城起兵的同时，原楚国贵族的后裔项梁、项羽叔侄也在吴中起兵（今江苏吴县）。他们杀了会稽郡守，很快组成了一支8000人的江东子弟兵。其他一些六国贵族也都纷纷起兵，自立为王。
秦二世元年（公元前207年）十二月，陈胜被车夫庄贾所杀。次年六月，项梁知道陈胜确实已死，就在薛县召集各部将领，立了楚怀王的孙子心为楚怀王，定都盱眙（今江苏盱眙）。这时，秦大将章邯已经攻灭了魏国和齐国。到了七月，楚军经过休整，开始向秦国反攻。楚军连连胜利，项梁被胜利冲昏了头脑，骄傲起来，别人进谏也不听。九月，章邯得到秦关中的援兵后，乘项梁不备，突然夜袭定陶。结果楚军大败，项梁被杀。章邯在击杀项梁后，认为楚国已不再构成威胁，就渡河进攻赵国。赵王向楚怀王求救。接到赵国的求援信，楚怀王和众将商讨，决定分兵两路：一路以宋义为上将军，项羽为次将，范增为末将，北上救赵；一路以刘邦为将西进关中。最初，楚怀王曾和诸将约定：“先入定关中者王之。”但由于秦军强大，许多将领都不愿意抢着入关。只有项羽为了给项梁报仇，要求和刘邦一起入关。楚怀王和老将们考虑项羽为人剽悍残酷，不如刘邦宽厚。所以最终他们没有同意项羽的要求，还是派刘邦独自率军入关。
经过连番征战，汉王元年（公元前206年）八月，刘邦攻入武关，向咸阳逼近。秦相赵高杀死二世，派人向刘邦求和，被刘邦拒绝。九月，秦王子婴即位，他诛灭赵高，派兵在峣关抵挡刘邦。刘邦率军绕过峣关向秦国进攻，在蓝田之南打败秦军，接着到蓝田又大破秦军。十月，刘邦即进抵咸阳东郊灞上（今陕西西安东）。秦王子婴被迫乘坐素车白马，用带子系着颈，捧着玺印向刘邦投降。秦王朝灭亡。
十月，刘邦进入咸阳。当时他以“关中王”自居，准备就住在宫中，好好享受一番。樊哙提醒他这将重蹈秦的覆辙，他却不以为然。因此张良又再次进谏说：“秦王朝的统治是残暴无道，所以才能使你进入关中。你想为天下除去残暴，自己首先就必须以朴素为本。现在刚刚入秦，却安于享乐，这是所谓‘助桀为虐’，况且，‘忠言逆耳利于行，良药苦口利于病’。樊哙讲的话虽有些难听，但为了夺取天下，我希望你还是听从他的劝告。”这样，刘邦才听从了他们的劝告，“乃封秦重宝财物府库，还军霸上”。只有萧何带着“秦丞相御史律令图书”回到军中。
十一月，刘邦召集各县一些有名望的人士，向他们宣布：“我们这次入关，目的是要推翻秦的暴政。我们不会侵暴你们，不要害怕！你们苦于秦的苛法已经很久，诽谤者族，偶语者弃市。我曾与诸侯约定，先入关者做关中王，我应该做关中王。所以我现在和你们约法三章：杀人者死，伤人及盗抵罪。原来的秦法一律废除，所有官吏和行政也都保留。”刘邦派人和秦朝原来的官吏一齐到各县乡邑去宣传。老百姓听说后非常高兴，都纷纷带着牛羊酒肉来慰问义军。刘邦辞让说：“仓库里的粮食很多，我不能让你们破费。”老百姓更加高兴，惟恐刘邦不做关中王。
这时，一个名叫鲰生的谋士向刘邦献计说：“秦的财富十倍于天下，地形也很险固。现在听说章邯已经投降项羽，被封为雍王，称王关中。他们如果来了，你恐怕就不能再做关中王了。你应该赶快派兵守住函谷关，不要让他们入关。”刘邦认为他的意见很对，于是派兵驻守函谷关。
项羽在救赵消灭秦军主力后，也率军向关中进发。汉王元年十二月，他来到函谷关。一见关门紧闭，又听说刘邦已平定关中，项羽大怒，当即命当阳君英布攻破函谷关，接着率40万大军开到戏下（今陕西临潼东北戏水西岸）。这时，刘邦的左司马曹无伤听说项羽正发怒，为了求封，就暗中派人向项羽告状说：“沛公欲王关中，让子婴做相国，把秦的珍宝都据为己有。”项羽一听，更是火上加油，加之谋士范增也劝项羽赶快除掉刘邦，因此他下令犒劳士兵，明天一早就向刘邦进攻。刘邦当时只有10万人，在兵力上完全处于劣势。在大难就要临头之际，刘邦却来了救星。这个救星就是项羽的叔叔项伯。项伯和刘邦的谋臣张良交往甚密，张良曾救过他的命。他听说项羽马上就要向刘邦进攻，连夜驰入刘邦军中，想把张良带走。张良却对他说：“沛公有大难，我作为谋臣不能一声不吭就走，要走也得把这个事情告诉他。”刘邦听了大惊，要张良赶快考虑对策。张良说：“你现在应亲自去对项伯说明，你不敢背叛项王。”刘邦对项伯以好酒招待，并约为儿女亲家，然后说：“我入关后，秋毫不敢所取，登记吏民，封存府库，以等待将军（指项羽）。所以遣将守关。是为防备盗贼和其他意外。我日夜盼望将军到来，怎么敢反叛呢！希望您能替我向将军说明这个情况。”项伯答应，对刘邦说：“你明天拂晓定要亲自去对项王赔礼。”刘邦答应后，项伯即连夜返回，把刘邦的话全部告诉了项羽，并劝告项羽说：“沛公不先破关中，你能顺利入关吗？人家有大功，不该这样对待，还是好好相待才是。”项羽表示同意，取消了进攻计划。
第二天一早，刘邦率张良、樊哙和一百多个骑兵来到项羽的营帐鸿门，向项羽赔礼。项羽宴请刘邦，席上明争暗斗，剑拔弩张，演出了历史上著名的“鸿门宴”。鸿门宴后，项羽即率兵西屠咸阳，杀秦王子婴，烧秦宫室，掳掠财物妇女，然后东归。到汉王元年（公元前206年）二月，他以最高统帅的身份，尊怀王为义帝，立诸将为王、侯。诸侯王共分封了19个：项羽自立为西楚霸王，管辖梁、楚九郡，都彭城，立刘邦为汉王，管辖巴、蜀、汉中41县，都南郑（今陕西南郑）。
四月，项羽遣诸侯各自就国。刘邦没有办法，也只好前往南郑。项羽当时只给了他3万士兵，加上自愿随从的几万人，也不到10万人。为了防备其他诸侯的袭击，也为了向项羽表示不再东出争夺天下，刘邦接受张良建议，把通往汉中的栈道烧了。这样，从陈胜开始反秦到秦灭亡，长达三年的战乱暂时平息。
刘邦虽然来到南郑，但他并不甘于受封于汉王。当时只是考虑到自己势单力孤，才没有立即起来反对项羽，而到了南郑，情况发生了变化：一方面，刘邦所率士卒不服水土，讴歌思念故乡，渴望东归，军心不稳，他必须立即决断；另一方面，项羽分封不均，齐国田荣起兵反叛，也为刘邦提供了东进的机会。刘邦决定出关与项羽决一雌雄。恰好丞相萧何又向他推荐将才韩信，认为“必欲争天下，非信无可与计事者”，刘邦便任命韩信为大将。韩信向刘邦建议：“我们的军吏和士卒都是山东（指函谷关以东）人，他们日夜企望东归，借助这股士气，可以建立大功。我们应立即决策，率军东进。”刘邦非常高兴，就让他全权部署作战计划。汉王元年（公元前206年）五月，刘邦以萧何为丞相，留守巴蜀，安抚后方，自己则和韩信率领大军暗渡陈仓（今陕西宝鸡东），很快占领了整个关中，楚汉战争正
式爆发。
汉王二年十一月，正当项羽与齐、赵激战时，刘邦率兵出关向中原进军。汉军声势浩大，河南王申阳主动投降，刘邦置其地为河南郡。郑昌顽抗，被韩信击破，也被迫投降。刘邦回到关中，迁都栎阳（今陕西栎阳）。为瓦解敌方和巩固后方，他下令若敌方将领率万人以一郡降封为万户，开放秦朝原来的苑囿园池，令民耕种。
三月，刘邦北渡黄河，西魏王豹带兵投降。殷王司马欣抗拒，被刘邦击败后俘虏。接着，刘邦又南渡黄河，攻克洛阳。四月，刘邦率各路诸侯，共56万人，东向伐楚，很快攻下了彭城。
项羽知道刘邦出关东进后，并没有立即回师迎战。他准备把齐国彻底击破后，再全力对付刘邦。这时听说刘邦已经占领彭城，便率领精兵3万，急返彭城。当时刘邦还在彭城置酒，和各路诸侯庆功，楚军在早晨向汉军发动进攻，一日之内，大破汉军。汉军沿谷、泗二水退逃，被杀死十几万人。又在灵壁（今安徽宿县西北）东濉水上被项羽追上，又有十几万汉军被杀死，“濉水为之不流”。刘邦仅与数十骑逃脱，路上恰遇女儿和儿子，而父亲和妻子却被楚军俘虏。各路诸侯看到刘邦大败，纷纷叛离。
刘邦退到荥阳，收集逃散士卒。这时，萧何从关中派来增援部队，连56岁以上的老人和不满20岁的青年都被征入伍。同时韩信也收兵前来会合，汉军复振。五月，汉军在荥阳南边京、索之间击破楚军，使楚军不能越荥阳而西。在此期间，刘邦还派说客说降英布叛楚。英布是项羽手下的一员猛将，他的反叛不仅使项羽丧失了一支重要的力量，同时由于项羽要分兵平叛，也给刘邦的正面战场减轻了压力。
当时，汉军在荥阳一带设防。为了保证军粮，汉军修筑甬道，从黄河上通过，到原秦的大粮仓敖仓去搬运粮食。项羽却多次侵夺汉军的甬道，使汉军缺乏粮食。
四月，项羽包围了荥阳。刘邦无奈，向项羽请和，以荥阳以西为汉。项羽准备答应，但范增认为：“现在要彻底消灭汉已很容易，如果放过这个机会，以后肯定要后悔。”于是，项羽不再同意讲和，猛攻荥阳。刘邦就使用陈平之计离间项羽和范增。项羽派使者来劝降，刘邦让人捧着丰盛的食物去招待。看见使者，假装惊愕说：“我以为是亚父的使者，原来却是项王使者。”然后把好菜好饭拿走，换上很差的饭菜。使者很生气，回去报告项羽。项羽从此怀疑范增与汉私通，对范增提的一些主张不再采纳。范增为此大怒，对项羽说：“天下事大局已基本定了，大王你好自为之吧。请让我做一个普通百姓安度天年。”项羽同意。这样，范增就离开了项羽，还没有走到彭城，背上生疮，气愤而死。
五月，楚军对荥阳的攻势更加猛烈。在这种情况下，将军纪信建议刘邦，让自己代替刘邦假装投降，以使刘邦借机逃离。于是纪信坐着刘邦的车子，从东门出降，吸引楚军四面包围，刘邦带着几十个骑兵从西门突围而走。项羽没有捉住刘邦，气得把纪信烧死了。
项羽占领荥阳后，接着又攻克重镇成皋（今河南荥阳汜水镇）。汉王四年（公元前203年）十月，成皋被刘邦收复。刘邦攻占成皋后，立即进围荥阳。项羽听说成皋失守，立即回师。刘邦撤围后退，两军在荥阳东北的广武山形成对峙。对峙数月，项羽感到这样下去对自己不利。因为刘邦夺取成皋后，可以从敖仓取得军粮，而楚军却由于彭越在后方骚扰，经常袭击粮道，军粮供应不上。为了逼迫刘邦投降，项羽想出了一个方法，把前时俘虏的刘邦的父亲太公带到了阵前，对刘邦说：“现在你不赶快投降，我把你的父亲烹了。”不料刘邦对此毫无所惧，竟说：“我和你曾受命怀王，‘约为兄弟’。我的父亲就是你的父亲，如果你一定要烹了你的老子，那么看在兄弟份上也分给我一碗肉汤吧。”项羽气得发昏，当时就要杀掉太公。项伯劝他说：“究竟谁能得到天下还不知道，况且争夺天下的人也不顾家室，即使杀了也不起作用，只会使两方的怨仇更深罢了。”项羽只好作罢。
不久，项羽又向刘邦单独挑战。刘邦却笑着拒绝说：“我和你只斗智，不斗力。”然后指责项羽有十大罪状说：“你负约王我于蜀汉，是一罪；杀卿子冠军（宋义）以自尊，是二罪；救赵后本当还报，却率兵入关，是三罪；烧秦宫室，私收其财，是四罪；杀秦降王子婴，是五罪；坑秦降卒20万，是六罪；分封不均，是七罪；赶义帝出彭城，自己为都，是八罪；暗杀义帝，是九罪；为人臣而杀主，为政不平，是十罪。我率领义兵和诸侯一齐来诛灭奸贼，又何苦与你单独挑战呢？”项羽听后大怒，弯弓射中了刘邦的胸部。
双方这样对峙了10个月，刘邦兵盛食多，项羽兵疲食绝。最后在辩士侯公的说和下，刘邦和项羽约定：双方以鸿沟（今河南荥阳、中牟、开封一带）为界，“中分天下”，西边属汉，东边归楚。项羽送还了刘邦的父亲和妻子。
鸿沟之约后，项羽率兵东去，刘邦也想引兵西还。张良、陈平进谏说：“汉已据有天下大半，诸侯又都归附，楚已兵疲粮尽，这是天要亡楚之时，不借这个机会消灭项羽，那真是养虎遗患了。”刘邦醒悟，立刻向楚军追击。
汉王五年（公元前202年）十月，刘邦在阳夏之南追上项羽。他遣使与韩信、彭越约期会师，共击项羽。到了固陵（今河南太康西），韩、彭两军未至，项羽向刘邦发起攻击，汉军大败。刘邦只好又坚壁固守。他向张良寻求计策，张良说：“若能以齐地实封韩信，以梁地实封彭越，他们肯定会全力帮你击败项羽。”于是刘邦派人通告韩信、彭越，只要他们并力击楚，打败项羽后，就封他们为齐王和梁王。韩、彭立即回报：“我们马上进兵。”这时，楚大司马周殷也被刘邦劝降，淮南王英布也带兵前来会战。这样，汉军在兵力上占据了绝对优势。到十二月，双方在垓下会战，汉军30万人团团围住了项羽。
项羽当时已兵少粮尽。一天夜里，他突然听到四面汉军皆歌楚声，以为汉军已全部占领楚地。心中悲伤，便起来在帐中饮酒。他让美人虞姬陪饮，命人牵来心爱的坐骑“乌骓”，然后悲歌慷慨地唱道：“力拔山兮气盖世，时不利兮骓不逝。骓不逝兮可奈何，虞兮虞兮奈若何！”虞姬则和唱说：“汉兵已略地，四方楚歌声。大王意气尽，贱妾何聊生。”二人唱了几遍，虞姬就饮泪自刎。项羽泪流数行，跨上骏马，率骑兵八百，连夜突围而出。
天亮以后，汉军才发觉项羽已经突围。刘邦令骑将灌婴率骑兵5000追击。项羽渡过淮河，只剩下一百多人随从。到阴陵（今安徽定远西北），由于迷路，又陷入大泽。项羽引兵向东，至东城（今安徽定远东南）被灌婴追上。这时项羽身边只还有28骑，奋力与汉军三次激战，杀死汉军几百人，最后拔剑自刎。楚汉战争终于以刘邦的胜利而告终。
汉王五年（公元前202年）正月，刘邦按照与韩信、彭越的约定，立韩信为楚王，彭越为梁王。于是韩信、彭越和原已策立的淮南王英布、赵王张敖、燕王臧荼、韩王信以及前不久封为长沙王的吴芮上疏共尊刘邦为皇帝。刘邦推辞，他们都说：“大王出身贫贱，讨灭乱秦，又以汉王诛灭不义，平定天下，立功臣，不为私，诸侯王不足称，惟称皇帝实宜。”刘邦说：“你们真认为这样会对天下人民有利，那就可以吧。”二月初三，刘邦于山东定陶汜水之阳正式称皇帝，国号为汉，此即汉高祖。接着，他下诏尊王后吕雉为皇后，太子刘盈为皇太子。
高祖称帝后，定都洛阳。五月，在洛阳的南宫举行盛大的庆功宴会。会上，高祖让群臣畅所欲言，总结汉胜楚败的经验教训。当时高起、王陵认为：高祖能“与天下同利”，而项羽却“不予人利”，这是项羽所以失败的原因。高祖却认为他们只知其一，不知其二。他说：“要讲运筹帷幄之中、决胜千里之外，我比不上张良；讲镇守国家安抚百姓，供给粮饷，我比不上萧何；讲率军百万，战无不胜，攻无不克，我比不上韩信。但我能任用他们发挥出他们的聪明才智，这才是取得胜利的原因。而项羽只有一个范曾，却又不能善加任用，这是失败的原因。”对于高祖的分析，群臣都表示悦服。
这时，戍卒齐人娄敬从山东赶来洛阳，求见高祖。他认为高祖夺取天下的方式和周代不同，不应当像周那样定都洛阳，而应据秦之险，定都于关中。高祖把他的主张交给群臣讨论，许多人表示反对，认为还是在洛阳好。只有张良支持娄敬，对高祖说，关中是“金城千里，天府之国”，攻守兼备。高祖非常赞成，于是即日起驾，西迁关中，定都于长安。因为长安地处西方，和后来光武帝定都洛阳重建的汉朝相对，所以后世史家称为“西汉”。
“汉承秦制”，西汉的政治制度，基本是继承了秦朝的制度。和秦一样，汉中央政府由皇帝总揽大权，下设各级官吏，主要是三公九卿。三公是丞相（汉初称相国）、太尉和御史大夫。丞相协助皇帝处理政务，是全国最高官员；太尉掌管全国军事，是最高军事长官；御史大夫主要是监察百官，是全国最高监察官。九卿：一是奉常（太常），掌管宗庙祭祀，朝廷礼仪；二是郎中令（光禄勋），掌管皇帝警卫和宫廷事务；三是卫尉（中大夫令），掌管皇宫门卫；四是太仆，掌管皇帝车马仪仗；五是廷尉（大理），掌管刑狱；六是典客（大行令、大鸿胪），掌管少数民族事务；七是宗正（宗伯），掌管皇帝亲属；八是治粟内史（大农令、大司农），掌管全国财政；九是少府（考工），掌管皇帝私人财政。
地方政府也基本上和秦一样，实行是郡县制。秦初分全国为36郡，末年又增设数郡。汉初，高祖在全国设置了15个郡。后来，高祖在消灭异姓王时陆续恢复了一些郡县，同时又从秦时的大郡中分设了一些小郡。这样，加上汉初的15个郡，一共是36个郡。郡设守、尉。郡守（太守）掌一郡政事，郡尉（都尉）掌一郡军事。与秦不同，汉代郡中不再设监御史。郡下设县，万户以上的大县设县令，万户以下的小县设县长，令、长下均设有丞、尉。令、长掌一县政事，丞协助令、长，尉则掌管一县军事。县下设乡，乡有三志、有秩、啬夫、游徼。三志掌教化，有秩或啬夫听诉讼，收赋税，游徼巡禁盗贼。乡下有亭，设亭长、求盗。亭长掌一亭事务，求盗掌追捕盗贼。亭下设里，里有里正、监门。最基层的乡村组织有什、伍。十家为什，有什长；五家为伍，有伍长。汉代乡的组织与秦略有不同，即规定在各乡的三老中，推选一人为县三老，其作用是要他们“与县令、丞、尉以事相教”，加强县乡之间的联系。
与秦不同的是，高祖除了继续推行郡县制，还分封了一些诸侯王国。汉初，先是分封了7个异姓王国，后来除了长沙王吴芮，其余都被陆续消灭。但在削平异姓王的过程中，高祖又分封了9个同姓王，他们都是高祖的子、侄、兄弟。高祖规定：诸侯王国的地位与郡相等，王国的相国（后改为相）和太傅必须由中央委派，代表中央处理政务，没有中央的虎符，诸侯王不得擅自发兵，诸侯王不得违反中央政令等。在诸侯王国以外，高祖还分封了许多侯国。这些侯国的地位与县相等，大多是封赏给有功之臣的。这样一来，汉代的地方制度就是郡县制度和诸侯王国并行。
为了维护尊卑等级，高祖还沿用了秦的20级爵位制度。在秦朝法律的基础上，高祖也改制了新的法律，就是汉代著名的《九章律》。在制定法律的同时，高祖又仿效秦朝建立起一套礼仪制度。总之，通过以上一系列措施，统一的中央集权的封建大帝国又重新建立起来。
不过，汉承秦制集中体现在礼法制度方面，汉高祖刘邦的统治政策却与秦王朝多有不同，而这种不同，正是借鉴秦朝灭亡的教训而总结、制定、推行的。
经过长达8年的战乱，建国之初的汉朝人口锐减，经济凋敝。故此，汉高祖刘邦首先采取措施，解决劳力不足的问题：囚犯释放，流民返乡，军人复员，解放奴婢，鼓励生育。同时，调整土地，发展地主经济。
为了调动农民的生产积极性，在秦的赋税制度基础上，高祖采取了轻徭薄赋政策。除了轻徭薄赋，高祖还通过“赐爵”、“复爵”来调动农民的积极性。在重点发展农业生产的同时，高祖也对工商业的政策作了调整。主要措施就是放宽对私人工商业的限制。结果不仅振兴了工商业，也促进了农业生产。
为了保证人民能有一个安定的环境从事生产，汉高祖还比较妥当地解决了与匈奴的关系问题。他采用“和亲”策略，以宗室女为公主嫁给冒顿单于，并送给匈奴大批财物。这样一来，匈奴对中原的骚扰大为减少，汉、匈之间的关系出现了暂时和平，从而给中原人民提供了一个相对安定的生产环境。
由于以上措施和政策的施行，汉初的农业生产大大发展，经济很快得到了恢复。到惠帝、吕后统治时期，已经是“衣食滋
殖”。到武帝初年，更出现了“都鄙廪庾皆满，而府库余货财”的经济空前繁荣的景象。
刘邦做了皇帝，难免有一些意骄志满。高祖九年（公元前198年）十月，他设宴招待英布等人时，就对父亲不无得意地说：“早先您老人家总是说我无赖，不如我二哥能治产业，现在您再看看，是二哥的产业多，还是我的多？”他尽情享受着皇帝的一切特权。口极其味，耳尽其声，怀拥爱姬，恣其所欲。但是他也丝毫没有忘记：天下并不太平，隐患犹在：一是分封的异姓王，他们各自“拥兵据地”，擅长军事，不少人对中央怀有不轨之心；二是中小将领，他们都曾为高祖立过汗马功劳，虽然实力不强，但如果处理不当，也会起哄一番；三是六国残余贵族在地方很有势力，一有机会，还会死灰复燃；四是相权太重，人们忠君意识淡薄；另外还有同姓王的问题。为了巩固统一和强化皇权，高祖从称帝到去世前后八年间，始终都在致力于消除这些隐患。
汉高祖首先解决异姓诸侯王问题。而其中最酷烈的要算解决韩信。高祖六年十二月，有人揭发最大的异姓王韩信阴谋叛乱。高祖当时将信将疑，就问诸将怎么办好，诸将说：“赶快发兵杀了他。”陈平却认为楚国兵精，韩信又善于用兵，如果发兵攻之，无异于自己挑起战端，不如假装巡狩云梦，通知各个异姓王到陈县（今河南淮阳）会面。韩信肯定会前来谒见，那时只要有一个力士，就可以不费事地把他抓起来。高祖照计实行。韩信一到陈县，当即被高祖逮捕。韩信大叫冤枉，他说：“果然像人们说得那样：‘狡兔死，走狗烹；高鸟尽，良弓藏；敌国破，谋臣亡。’天下已平定，我本来就该给烹了。”高祖对他说：“你不要大声嚷，有人告你谋反。”然后就把韩信捆绑起来，押上囚车。但到了洛阳，因查无实据，高祖又赦了韩信，降为淮阴侯。这样一来，韩信对高祖非常怨恨。
高祖七年，韩信密谋让陈豨在外地造反，引得高祖亲自率兵平叛，自己在都城发兵袭击吕后和太子。不料被人告密，吕后采用萧何的计策，把他骗入宫中逮捕，然后斩首于长乐宫的钟室。
这样，经过7年不懈的努力，除长沙王吴芮作为点缀外，高祖终于削平了异姓王。
汉高祖在消灭异姓王的同时，较为妥当地解决了安置中小将领的问题。高祖六年，他分封萧何等大功臣20多人后，由于中小将领很多人都争功不决，暂时没有行封。有一次，高祖在洛阳南宫的阁道上，望见很多将领坐在沙地上窃窃私语，就问张良：“这是在说什么？”张良说：“你还不知道吗？他们是在谋反。”高祖有点不明白：“天下已经安定，为什么还要谋反？”张良解释说：“他们是怕你不能尽封，还怕你记仇杀掉他们。”高祖问怎么办，张良则问他平生最狠而又人所共知的人是谁。高祖说是雍齿，并说曾想把他杀掉，因为他功劳多、忍心少。张良便说：“现在应赶快封雍齿为侯，大家看到雍齿都能先受封，自然人人安心，不会忧虑了。”不久，高祖大摆宴席，封雍齿为什方侯，并催促丞相、御史赶快“定功行封”。这一招果然很灵。酒后，大家都非常高兴地说：“雍齿还能封侯，我们肯定也都能封侯了。”
至于对六国的残余贵族，汉高祖也同样没有忘记要消除他们。高祖九年（公元前198年），他接受娄敬的建议，并命娄敬把六国的残余贵族和各地的一些名门豪族十几万人都迁到了关中。这样一来，既便于高祖对他们进行控制，也使他们丧失了当地的社会基础。
为了更加稳固统治，高祖即位后还极力强化皇权。这是因为当时封建专制主义刚刚建立，不少人仍然保持着战国以来那种“士无常君，国无定臣”的观念。故此，必须从礼仪规制和观念道德上加以引导、整肃。在这方面，刘邦干了两件很漂亮的事情。一是尊父亲为太上皇。当时，父亲太公和刘邦住在一起。高祖为了表示孝顺，五天就去拜见一次太公。太公习以为常，可是他的属官却认为这不符合礼法，就对太公说：“天无二日，地无二王。皇帝虽然是您的儿子，但是人主；您虽然是他父亲，却是人臣。怎么能让人主拜见人臣呢？这样的话，皇帝的威重就没法实行了。”于是高祖再来拜见时，太公就手持扫帚出门迎着退行，不再让高祖拜见。高祖看到大惊，赶快下车去扶着父亲。而太公说：“皇帝是人主，怎么能为我乱了天下礼法！”高祖知道是太公的属官所劝后，对属官能够明白自己的心意很欣赏，就赐给他们黄金500斤，然后下诏尊太公为太上皇。这样，他既可以名正言顺地拜见太上皇，又借机更加宣扬了皇帝的至高无上。
二是对季布、丁公的不同处理。季布和丁公两人是异父同母兄弟。楚汉战争时，他们都是项羽手下的大将。季布曾率兵几次把高祖打得很狼狈，手下一点不留情；丁公也曾率兵追击过高祖，但最后把他放了。高祖称帝后，想起季布给自己的难堪，就下令捉拿季布。可又一想自己也正需要忠臣来巩固统治，于是就改变初衷，下令赦免季布，拜季布为郎中。丁公听说季布都能赦免拜官，自己曾对高祖有恩，如果去见高祖肯定更会受到重赏。因此他就去谒见高祖。但他没有想到，高祖却把他抓了起来，对群臣说：“丁公这个家伙给项王做臣不忠，就是他使项王失去了天下。”接着就把他杀了，在军中示众。并对群臣说：“让以后做人臣的都知道不要像丁公那样！”
不只是引导、整合，汉高祖也采取铁腕手段打击权臣，巩固皇权。萧何系狱就是一例。刘邦感到相权太重，对皇权已造成威胁。高祖十二年（公元前195年），高祖平定英布叛乱回到长安不久，萧何代表老百姓对他建议说：“长安地方狭小，而上林苑中空地很多，已经废弃。希望陛下能下令允许百姓进去耕作，不要把它变成了养兽的场所。”高祖听了大怒，说他是受了商贾的贿赂，才来为他们请求开放上林苑的。因而不顾多年交情，下令把萧何逮捕，关进监狱。过了几天，有人问他相国犯了什么大罪。高祖解释说：“我听说李斯做秦始皇的相国，有功都归于秦始皇，有坏事都算是自己的。现在相国却接受商贾的很多贿赂，为他们请求开放我的上林苑，讨好百姓。所以我要把他关进监狱治罪。”通过整治萧何，高祖不仅打击了相权，而且更加提高了皇帝的权威。
就这样，汉王朝的统治越来越巩固。
然而，经过这些激烈的斗争，汉高祖刘邦也已经心力交瘁。高祖十一年，他平定英布叛乱时被流矢射中，在回长安的道上开始发病，回到长安后病已经很重。当时吕后曾派人请了一位良医来治病，高祖问他自己的病情如何。医生安慰他：“病还可以治。”高祖知道自己的病已经难以医治，因此他怒骂医生说：“我一布衣提三尺剑取得天下，这不是天命吗？天命决定我就要死，即使是神医扁鹊来了又有什么用呢！”然后他赐给医生50斤黄金，就让他回去。吕后看到高祖不久人世，就问他后事如何安排：“陛下百岁以后，萧相国假如也死了，可以让谁来接替？”高祖回答曹参。吕后又问曹参死后谁可接替，高祖说：“王陵可以接替曹参，但王陵缺乏计谋，可以让陈平帮助他，陈平智谋有余，但难以独任。周勃为人敦厚，不善言辞，但安定刘氏的一定是周勃，可以让他担任太尉。”吕后又问这以后的政事安排，高祖说：“这以后的事你也不会知道了。”
高祖十二年四月二十五日，汉高祖刘邦辞世，终年62岁（一说53岁）。死后葬长陵，谥“高皇帝”，庙号“高祖”。