六国既灭，天下一统，秦王政认为“名号不更，无以称成功，传后世”，下令群臣商讨新的君主称号。丞相王绾、御史大夫冯劫、廷尉李斯等认为，“今陛下兴义兵，诛残贼，平定天下，海内为郡县，法令由一统，自上古以来未尝有，五帝所不及”；又说：“古有天皇，有地皇，有泰皇，泰皇最贵”，因此建议秦王政上尊号为“泰皇”，泰皇发布的命令称为“制”、“诏”，泰皇自称为“朕”，这几个字，除泰皇外他人不能使用。
秦王政经过仔细考虑后，取了泰皇的“皇”字，五帝的“帝”字，合起来自称为“皇帝”。他还认为，臣子评价君王是很不应该的，所以废除谥法，自称“始皇帝”，他的儿孙称二世皇帝、三世皇帝……直到千秋万世——当然，他那时候不会想到，强大的秦朝竟然仅历短短二世就灭亡了。
秦始皇的脾气是很暴躁的，性格也非常急，数百上千年来的传统制度，他希望一天之内全部改变。他的改革不是渐进性的（虽然事先积累了一定的社会基础），而是急进性的，统一六国的同一年，他就颁布许多道诏书，从朝廷官制到地方行政区划，都做了全面的改革。春秋战国时代，各国实行的基本是世袭卿、大夫制度，商鞅变更秦法，以军功论名爵，没有军功的虽世代贵族，也不能做高官，更不能做宰相。秦始皇就在商鞅新法的基础上，制定了崭新的三公九卿制。皇帝以下，中央设丞相和御史大夫主管民政，设太尉主管军事，是为三公，其下有奉常、郎中令、卫尉等九卿。三公九卿都各有自己的一套办事机构，处理日常工作，大事总汇于丞相，由丞相禀告皇帝作最后裁决。
春秋战国时代，对于地方行政，基本采取分封制，卿、大夫均各有其封地，自募军旅，自掌财政。战国后期情况有所改变，各国为了战争的需要，均在边远地区或边境地区设置郡、县，郡、县的最高长官由国君直接任命，领取俸禄，不世袭。秦自商鞅变法后，开始逐步推行郡、县两级行政区划。秦始皇统一六国后，丞相王绾等建议说：“燕、齐、荆地远，不为置王，毋以镇之，请立诸子。”希望在边远地区恢复分封制度。李斯反对他们的意见，说：“现在天下一统，应该都设置郡县。诸王子、功臣们给予厚赏就足够了，为了海内的安宁，请不要分封诸侯。”
秦始皇采纳了李斯的建议，分统治区域为36郡，后又增设南海、桂林、象郡、九原，共40郡。郡的行政长官称郡守，军事长官称郡尉，监察长官称郡监。郡下设县，大县长官为县令，小县长官为县长。郡、县官吏都由皇帝直接任免，领取俸禄，不得世袭。
三公九卿制和郡县制的确立，完善了中国第一个封建王朝的中央集权，然而过于集中权力，却使皇帝本人在国家政治、经济生活中的作用举足轻重。秦始皇的残暴，以及其继承人二世皇帝胡亥的荒淫，很快就通过制度影响全国，最终为秦朝的灭亡埋下了祸根。
秦始皇本人非常勤政，白天审理案件，晚上批阅公文，并且给自己定下了工作量，每天必须批完一石公文才能休息——当时的文件都书写在竹简上，非常沉重。
