前202年正月，在楚漢戰爭最緊要的關頭，韓信和彭越聯合原來的燕王臧荼、趙王張敖以及長沙王吳芮共同上書劉邦，請他即位稱帝。劉邦開始假意推辭，後韓信等諸將又勸，劉邦遂於前202年2月初三，在山東定陶汜水之陽舉行登極大典，正式稱帝，定國號爲漢。就這樣，時勢把一個泗水亭長鑄就成了叱吒風雲的英雄，創建了布衣將相之局的漢家天下。
同時，封妻子呂氏爲皇后，兒子劉盈爲太子。
開始時，劉邦將都城定在洛陽，後在婁敬的關說下，遷往長安。
歷史上有一種通稱，叫“漢承秦制”，即漢朝的規章制度基本上都是繼承秦朝的。這是漢朝對民族歷史的最大貢獻。也就是說，他雖然推翻了秦朝，卻繼承並維護了秦始皇開創的中央集權的帝國體制。他接受了皇帝稱號，皇帝之下設三公九卿，地方是郡縣制，基層組織是裏，十里爲亭，十亭爲鄉，與秦制完全一樣。使秦開創的社會制度得以完整地延續下來，使初建的封建一統制度沒有斷檔。
但與秦不同的是，高祖除了繼續推行郡縣制，也部分恢復了封建制，封建了大批異姓諸侯王、同姓諸侯王。漢初，先是分封了７個異姓王，後削平異姓王，同時又分封了９個同姓王，他們都是高祖的子、侄、兄弟。
高祖熱衷於分封制，是在於他錯誤地總結了秦朝二世而亡的教訓所得出的結果，以爲秦朝之亡，是因爲廢除了封建制，所以才“孤立而亡”，他希望同姓諸侯王能起到“藩屏”的作用。在諸侯王國以外，高祖還分封了許多侯國。這些侯國的地位與縣相等，大多是封賞給有功之臣的。這樣一來，漢代的地方制度就是郡縣制度和諸侯王國並行，形成了漢初奇特的“郡國制”。
他在封建同姓諸侯王時宣佈：“非劉氏而王，天下共擊之。”其目的顯然想仰仗劉氏宗室的血緣關係，構築皇權的屏障。與秦完全的郡縣制相比，顯然是歷史的倒退。由於這些王國封地大，權力重，儼然獨立王國，最終事與願違，釀成了其後幾乎傾覆帝國的吳楚“七國之亂”。
儘管漢朝承秦制，但秦的敗亡卻是一個揮之不去的陰影和教訓。秦朝的敗亡表面在於暴政，深層的原因在於反傳統反封建的同時卻缺乏政治理想。短暫的秦帝國在用法家制度統一文字、錢幣和度量衡的時候，卻未能統一帝國內部遼闊土地上的文化。法家在摧毀了秦帝國精英文化（焚書坑儒）的同時也試圖摧毀平民文化。漢人劉向有句話切中肯綮，他認爲秦政之失的根本在於“上小堯舜，下邈三王”，就是秦對傳統的蔑視。中國傳統思想文化中本來就有十分豐富的修齊治平理想，但秦統治者一概唾棄。
漢朝建立伊始，便注意用新的思想、新的方法來詮釋傳統文化，並把構建新思想新文化放在第一位。立足於社會現實，對當代歷史進行深刻反思，成爲漢朝君臣的自覺意識。清淨無爲的黃老思想適逢其會，成爲治國的指導思想，使法家的嚴酷得到緩和。這種“無爲而治”，反映了人民厭惡暴政，渴望寧靜安定生活的願望。劉邦之所以欣賞黃老之學，原因就在於此。劉邦是中國歷史上第一個起於社會底層的皇帝，他不受傳統禮制的束縛，制定政策注重符合社會實際。他爲後人建立了一個穩定成功的統一帝國的範例，作爲一個全然由華夏文明自身孕育出來的偉大王朝，大漢帝國在最深的層面影響了此後中國兩千多年的全部歷史。
