统一六国以后，嬴政认为自己德高三皇，功过五帝，于是将皇和帝并称为“皇帝”，因而称自己为始皇帝，意即从他开始，从此以后，中国历代君主均称皇帝。羸政称始皇，意即从他开始，他的后世称二世、三世，以至万世，传之无穷。他推行了一整套维护统一封建帝国的改革措施，对中国政治、经济、文化的统一和发展起到了巨大的作用。
秦始皇认为必须由皇帝来掌握全国的政权，不能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。 于是他废除了自殷、周以来的分封制，实行郡县制，即把全国分为三十六郡，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。
在中央设三公九卿，帮助皇帝处理国家大事。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。
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，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。
这样从中央到地方，一切权利均集中于皇帝，大大加强了中央集权制的君主统治。
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。
为了保卫北方领土，他让大将蒙恬率军北防匈奴，并把战国时期各国修筑的长城连接起来以抵御匈奴的袭击，秦的长城西起甘肃岷山，东到辽东，共一万多里，号称“万里长城”。这是我国古代劳动人民修建的一项伟大工程，也是世界奇迹之一。
秦始皇还下令修建官道，即弛道。以咸阳为中心，共修成三条，一条向北通到了内蒙；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。
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等12万余户，一律迁到了咸阳附近，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，以秦小篆为全国通用文字，这大大促进了各地文化的交流。