公元前202年2月，刘邦在定陶登基后，便正式建立了汉王朝。
刘邦称帝后，在秦末农民战争、在楚汉战争中一直追随在其左右的文臣武将作为开国元勋，自然也得到分封、赐官、赏爵而身居要职。这些人大都原本出身于下层，如周勃在参加义军前以杀狗为生，灌婴是一个小商贩，陈平、陆贾、夏侯婴等都是一般百姓，其他如萧何、曹参等也不过是秦的下层官吏，只有张良曾是韩国贵族，张苍曾任秦御史，叔孙通曾为秦待诏博士。历史上就把西汉初年这种大量出身下层的人进入最高统治集团，称这为“布衣卿相之局”。
刘邦建汉后，首先着力的是建立健全汉家制度。因汉初的制度大都是从秦朝继承而来的，所以历史上有“汉承秦制”之说。其实，汉在继承秦制的同时，又根据西汉初年的需要进行了变革。
在中央，汉初也实行的是“三公九卿”制度。在三公中，丞相仍是最高的行政首长。但和秦设左、右丞相不同，汉仅设一名丞相。起初是萧何，其后是曹参，再后是王陵、陈平、审食其、周勃、灌婴、张苍等，均为开国之臣。所以汉初丞相的权力相当大，不仅辅佐皇帝处理政务，也是朝政方针的主要决策者，还可以荐任官吏、诛杀犯官，甚至是谏止帝命、抵制皇帝的诏令。因丞相政务繁重，汉初设有丞相府，协助处理各种政务。
职掌武事的太尉，在汉初仍是不常设，只是征伐时偶尔设立。就是在设立时，太尉也是没有调兵权。太尉统掌军队征伐时，必须要有皇帝的符节。这说明，在任何时候最高统治者都不会随意把军权假与他人的。
汉初的御史大夫具有相当的权力，作为丞相之副，他协助丞相处理朝政事务；作为掌监察的最高官员，他监察百官，举劾不法；同时还作为皇帝的高级近侍，制诏转达、承办皇帝交付的军国大事。正因御史大夫职权如此之多，所以，他的属官也很多。主要属官有御史丞和御史中丞。其中御史中丞虽禄秩仅千石，但地位却很特殊，有“式大夫”之称，因其负责皇宫内藏书的兰台，所以更接近于皇帝，不仅内掌图籍，还外掌弹劾百官。
“三公”之下的“九卿”和秦相比较变化较大的有：秦时负责宗庙礼仪的奉常，汉初改称太常；负责皇宫守卫的卫尉，景帝时一度改为中大夫令；负责全国司法的廷尉，景帝改称大理；负责全国财政的治粟内史，景帝时改称大农令。
刘邦称帝前，曾宣布废除秦代苛法繁仪。在法律上，入关时的“约法三章”当然是不可能适应汉政权建立以后的需要了。因此，萧何在秦法的基础上，编定汉法《九章律》，其包括《盗》《贼》《囚》《捕》《杂》《具》《户》《兴》《廄》。《九章律》保留了秦法中的一些酷刑。在礼仪上，刘邦称帝后，缺乏起码的朝廷之礼仪法规，再加上其群臣大都来自下层平民，长期形成的流氓习气，在缺少约束的情况下，使他们可以在皇帝面前饮酒争功，可以在朝廷上狂呼乱叫，甚至拔剑击砍廷柱，真可谓是群魔乱舞。刘邦虽对此十分不满，可也毫无办法。叔孙通趁机劝刘邦应尽快制定朝仪，并自荐承担了这一任务。在得到刘邦首肯后，叔孙通征召了鲁国儒生三十多人，依照古礼和秦代礼仪制定出一套朝仪。由于叔孙通曾为秦博士，所以他制定的朝仪更多的是沿袭了秦制。公元前200年10月，长乐宫建成，新的朝仪也就从此出现。这一天，天还未亮，宫廷侍卫、仪仗就各就各位。一切准备就绪后，随着礼仪官一声“趋”的叫声，朝臣们鱼贯而入。功臣、列侯、将军依秩次高低排列在西面，面向东而立；文官在丞相率领下排列在东，面向西而立。大臣们就位后，由大行官等依次九传至皇帝内宫、请皇帝上殿。皇帝坐定后，朝臣们山呼万岁依官位高低依次进人奉贺。庄严的礼仪、肃穆的场面，使臣下莫不震恐肃敬。行礼结束后，举行朝宴。朝臣们皆跪伏在殿上，低首候命，依尊卑高下依次起身向皇帝敬酒，行酒九巡后，行酒官一声“罢酒”，无有再敢喧哗酗酒者。对于这次朝礼，刘邦非常满意，高兴地说：“我直到今天才知道作为皇帝的尊贵啊！”除朝仪外，叔孙通还制定了其他行政法规。
和中央制度相比，汉初的地方制度则发生了很大的变化。汉初只是在中央直接控制的地区实行郡县制，而在全国半数以上的地区设立诸侯王国，这些诸侯王国成为中央的一种严重的、潜在的威胁，并由此而引发了一系列的政治斗争，这种王国和中央的斗争成了西汉初年政治的主要内容。
刘邦在称帝后，地方上有七个诸侯王，即楚王韩信、赵王张敖、韩王信（韩国韩襄王的后代，名信，为区别韩信，故史称其为韩王信）、梁王彭越、淮南王黥布、燕王臧荼、长沙王吴芮。一方面刘邦封这些人为王，大都是在楚汉战争中，为争取同盟，打败项羽而不得已所分封的；另一方面，这些诸侯王不仅占据大片土地而且拥有重兵。所以刘邦在政权巩固后，就开始来解决诸侯王问题。而这些诸侯王们也知道自己被封非刘邦所心愿，大多怀有自危之心。所以在刘邦称帝后不久的公元前202年的7月，燕王臧荼就举兵叛汉，臧荼原是燕国大将，秦灭亡后被项羽封为燕王，虽然在楚汉战争迫于形势助汉击楚，但对平民出身的刘邦称帝未必心服，也在情理之中。所以刘邦刚刚登位，就举兵谋反。但臧荼的反叛，在刘邦的亲自平叛下顷刻瓦解。此后，刘邦以种种借口削夺诸侯王，使诸侯王们纷纷或逃或叛，到公元前195年春，八个诸侯国，就仅剩下一个地处南方的小国——以吴芮为王的长沙国了。
刘邦铲除异姓王，这是由封建王朝的本质所决定的，在封建社会中，天下是一家之天下，是绝不允许他人染指的。所以刘邦对握有重兵、可能对刘姓统治产生威胁的异姓王以种种借口予以诛没，也就不值得非议。
在剪除异姓王的过程中，刘邦在总结秦灭亡的教训时认为，秦之所以灭亡，原因之一就是秦始皇没有分封自己的子弟，作为中央的枝辅和屏藩。认为分封自己子弟为王，既能屏藩皇室，又能消除离心背德之虞。因此，他在原关东六国之地先后分封了刘氏子弟九人为王，并杀自马为盟，立誓：“将来如果有不是刘姓而称王的，天下可共同讨伐之。”
公元前195年（高帝十二年）4月，刘邦因年初在平定淮南王黥布的叛乱中，被流箭所中，病情恶化，死在长安宫中，年仅五十三岁。
刘邦逝世后，其次子刘盈继位，是为汉惠帝。刘盈的继位，是经历了几番周折。刘邦共有八子，长子刘肥，是刘邦与其情妇曹姬所生，故不可能立为太子。次子刘盈，其母吕雉是刘邦的原配夫人，因此，刘邦早在称汉王以后不久，就将其立为太子。但刘邦做皇帝后，因吕后年老色衰，就对年轻貌美的戚夫人情有独钟，因而几次想立戚夫人所生的刘如意为太子，作为皇帝法定的继承人，理由是刘盈过于仁弱。刘邦的打算首先遭到吕后的强烈反对，也遭到满朝老臣的谏争。其中，以敢于直言而闻名于朝的御史大夫周昌的言辞最为激烈，周昌平时就是口吃，一激动，口吃的更厉害了，他说：“臣口不善言辞，但臣认为废太子是期……期……不可以的，陛下如……果要废太子，臣期……期……不奉诏。”看着周昌那激动的样子，听着他那结结巴巴的话，刘邦忍不住笑了，废太子之事也就放到一边了。后吕后又用张良的计策，在张良的帮助下，以刘盈的名义请来了四位老人——东园公、角里先生、绮里季和夏黄公，作为刘盈的老师。这四人全都是汉初名士，因不愿做汉臣，都隐居在商山（今陕西商县东）中，所以被称为“商山四皓”。刘邦对这四个人是十分敬重，曾几次请他们出山，都没成功。公元前195年初，刘邦在打败黥布回来后，又提出废刘盈而立刘如意，经张良、叔孙通力谏，刘邦虽口头上答应，而心中另有打算。在一次刘邦举行的宴会上，在刘盈的身后紧随着几位须眉全白、衣冠穿戴都不同凡响的老者。刘邦一问，方知这几位老者就是向往已久的“商山四皓”时不禁大吃一惊。不解地问：“我请你们出山，请了几年，你们一直不肯，现在诸公为什么能跟在我儿身后呢？”“商山四皓”答道：“我们听说太子为人仁孝，恭敬爱士，天下的人都愿意为太子孝死力，所以我们也就来了。”听了这一番话，刘邦喟然长叹道：“盈儿有这四人辅佐，已是羽翼丰满了，不可能再幼了！”从此彻底打消了废易太子的念头。但在病情垂危之际留下了将相安排的遗嘱：指定曹参为萧何的继承人，其后为王陵、陈平，又令周勃为太尉，指出“安定刘氏天下的，必定是周勃”。
确如刘邦所言，刘盈的确是生性懦弱，所以在其继位后，大权实际上掌握在其母吕后的手中。
吕后名雉，其父吕公秦时原本为单父人，和沛县县令交情很深，后移居沛县。县令举行盛大宴会为其接风，沛县地方上的头面人物听说县令那儿来了贵客，都纷纷相约携重礼前往祝贺。由于来的人很多，主办的人就规定，进礼不满千钱的都在大堂之下就座。刘邦身为亭长，当然也不想错过这一巴结县令的机会，便也去了。他虽然身无分文，在来到县府时，却对帐房说：“贺以一万钱。”吕公一听说有人进贺万钱，大吃一惊，忙起身迎接。吕公颇懂得相面术，一看刘邦，就觉得此人不同凡响，就格外尊重了。尽管有人告诉他：“这个人就喜欢说大话，很少办事。”吕公还是把刘邦请至上坐。宴会结束时，吕公向刘邦使以眼色，让他稍留一步。但刘邦这时已是喝的烂醉如泥，根本也走不了。吕公对刘邦说：“我相过好多人，没见过像您这样的面相，愿您能自爱。我有一小女，愿嫁与您为妾。”吕公回到家后，其妻子气冲冲地责问他：“您天天说女儿是一奇女，要把她嫁给贵人。沛县令和您关系这么好，来求亲，您都不同意。怎么现在却随随便便地把她许配给刘邦了？”吕公只是说：“这不是你们妇道人家所能明白的事情。”还是把吕雉嫁给了刘邦。
吕雉性格刚强，做事果决，当然也是心狠手毒。刘邦在做了皇帝后，封吕雉为皇后，刘邦在铲除异姓王的过程中，吕后是起了很大的作用。例如，对梁王彭越，刘邦在了解到彭越谋反的情况后，派人把彭越给抓了起来，把他废为庶人，发配蜀地。在发配途中，彭越碰到吕后，向吕后哭诉自己绝无反意，让吕后为其求情，让他回归故里。吕后答应了。把彭越带回后，吕后对刘邦说：“彭越是一名壮士，您把他发配蜀地，将遗患无穷。”便把彭越给杀了。彭越被杀后，吕后还把彭越的尸体制成肉酱，分别“赐”给各诸侯，以示儆戒。刘邦晚年，宠幸戚夫人，几使吕后母子遭难。吕后在刘邦死后，便把戚夫人囚禁于宫中监狱永苍，并派人毒死刘如意。在杀死如意后，吕后又砍了戚夫人的双手、双脚，挖掉了双眼，并把其致聋致哑，最后把她放进猪圈，称之为“人猪”。几天之后，吕后让惠帝去参观自己的“杰作”，惠帝承受不了如此大的刺激，吓得一病不起。病中惠帝对吕后说：“这不是人能够做得出来的事情，我作为您的儿子，不想再治理天下了。”从此，惠帝不再过问朝政，朝中大权，就由吕后独揽了。
公元前188年（惠帝七年），二十四岁的汉惠帝死了。惠帝死后，吕后先后立过两个小皇帝，但都旋立旋废，自己做起了实际的皇帝。为强化自己的统治，吕后把家侄吕禄、吕产等封为诸侯王，并分别负责守卫京城的北军和警卫皇宫的南军，对刘邦留下的老臣予以排斥。
吕后的专权，特别是她分封吕氏为王，违反了刘邦生前的“不是刘氏称王，天下共同讨伐之”的禁令，引起了刘氏宗室和重臣元老的不满。公元前180年（吕后八年），吕后病死。吕后死后，吕禄为上将军，吕产为相国，聚兵京城，企图发动政变，建立吕氏王朝。齐王刘襄的弟弟刘章，以吕禄的女儿为妻，因此知道了这一消息。刘章便把这一消息给传了出去。齐王刘襄决定以刘章为内应，发兵讨伐吕氏。并发布讨吕檄文，指控吕氏的罪行，要求天下共诛之。吕产在得到消息后，便派灌婴率军出击，可灌婴大军到达荥阳后，便屯军不前了，并派人和刘襄联系，准备待时机成熟后，一起发动讨吕行动。
与此同时，长安城内周勃等人也在紧锣密鼓地商量解决吕氏的措施。周勃利用郦食其的儿子郦商和吕禄友谊至笃、情如手足的关系，让郦商游说吕禄说：“高皇帝和太皇太后共创大业，刘姓九人封王、吕姓三人封王，都布告天下，被天下所承认。而今太皇太后去世，老兄身为诸侯王，不在自己的封国，却担任上将军，率重兵居留长安，这不能不引起大臣们的猜疑。这是相当不明智的举动。你应该辞去武职，把兵权交给太尉，回到封国，那纵横千里的土地，才是真正的子孙万代之业。”吕禄认为老朋友的话，自然不会有错的，便想交出兵权。就在这时，负责宫城警卫的郎中令从齐国出使回来，把灌婴和齐国联合，准备讨伐吕氏的事告诉了吕产，要吕产火速准备应付。这件事被御史大夫曹窋知道了，便急速报告了周勃等人。周勃恐怕事情有变，在负责皇帝印信保管的符节令的帮助下，持节假传皇上之命闯进北军，骗吕禄交出上将军印信，周勃在得到上将军印信后，马上命令军中军士说：“效忠吕氏的袒露右臂，忠于刘氏的袒露左臂。”士卒们全部露出左臂，周勃遂完全控制了北军。
在控制北军后，周勃命令刘章守卫辕门，令曹窋通知负责宫城守卫的卫尉，禁止吕产进入殿门。这时吕产尚不知道吕禄已交出兵权，便直入未央宫，准备作乱。但到了殿门口，见殿门紧闭，正在不知何故之时，刘章率千余北军冲进未央宫，吕产见大势不妙，忙躲进宫边厕所之中，刘章追进去将其杀死。其后，吕氏集团被全部杀尽。
消灭吕氏集团后，立谁为皇帝，就成为大臣们所颇费思量的问题。他们认为，惠帝虽然名义上有四子，但都不是惠帝亲生，而是吕后夺取别人的儿子，杀死他们的生母后，送到宫中的。其目的是为了加强吕氏家族的力量。所以只能在高祖的诸子中遴选。有人认为，齐王刘襄，是高祖嫡子孙，最有资格。但更多的人反对，认为齐王的母亲凶狠无比，其舅父在封国内横行霸道，应当吸取吕氏祸乱天下的教训。在经过一番选择、比较后，大臣们一致认为代王刘恒，在高祖现有的诸子中，最为年长，为人宽厚，其母也一向谨慎善良，应当继承王位。于是决定立代王刘恒。
