在确定全国统一采用郡县制的方向后，大秦帝国刚开始共设36郡，其后南并五岭以南之南越地，置南海、桂林、象郡三郡，北取阴山以南地置九原郡，之后陆续分拆出东海、恒山、济北、胶东、河内和衡山等郡，最终定格在48郡，实际控制国土面积达340万平方公里。
《史记》载其时疆域“东至海暨朝鲜，西至临洮、羌中，南至北向户（北回归线以南，因当地居民往往向北开门窗以纳日光，故称“北向户”），北据河为塞，并阴山至辽东。”
按照大秦帝国的政治框架，中央设立三公九卿，地方实行郡、县、乡、里，此外还有交通要道之处所设亭等县级派出机构。
在中央，建立了金字塔式的中枢行政机构系统，这一系统的顶端也就是第一层是皇帝，掌握最高统治权，“天下之事无大小皆决于上”
第二层次是“三公”，即丞相、太尉、御史大夫。丞相是最高行政长官，相当于*****。《汉书·百官公卿表》说：“掌丞天子，助理万机。”
也就是说丞相的职责是按照皇帝的旨意，协助管理国家的政务。秦朝丞相或设一人，或设左、右各一人。
李斯先是秦始皇的丞相，沙丘之谋有功又继续担任二世胡亥的丞相，李斯死后赵高继续担任丞相。
太尉是最高军事长官，主管武官的任免罢黜。不过秦代何人曾任太尉一职，已难考究，有的学者认为或设其位而虚其职，因为秦始皇对军队的特殊嗜好，可能并不愿意分享兵权给他人。
御史大夫为丞相之副，是丞相的助手，负责国家监察事务，负有百官监察职责，是中国古代专门监察官制度的发端，类比于现在国家监察委员会。
从这里看出，在秦朝一代，丞相的权利是非常大的，由于太尉虚设，御史大夫又为其副手，除了皇帝，朝堂之上无人可以制约。
第三层次是九卿，实际上不止九个，列卿向丞相负责，大事总汇于丞相，最后请皇帝裁决。九卿包括奉常（负责宗庙礼仪活动）、郎中令（统领侍卫皇帝的郎将）、卫尉（专司宫廷护卫）、太仆（管御用车马，太仆属官有车府令丞，赵高就曾任“中车府令”）、宗正（掌皇室事务）、典客（接待并处理边远地区来客的事务）、少府（负责山林池泽的税收和官府手工业，后面的帝国守护者章邯就出自少府）、治粟内史（专管租税赋役和财政开支）和廷尉（主管刑罚，李斯就曾担任此职）。
但无论三公，还是九卿，均由皇帝任免调动，一律不得世袭，并且在三公九卿之下还有一大批属官婿史为助理，以奉承皇帝命令分别执行各项任务。
在地方，分郡、县、乡、里四级，京师咸阳所在的关中地区被视为特别行政区，设内史，地位高于列郡，相当于列卿。
郡之组织有守、尉、监（监郡御史），与中央三公设置相呼应，长官均由中央任命。
郡守为一郡之长，举凡郡内民政、赋税、司法等事务，均由郡守负责。
下设郡丞为佐助，边郡则另设长史管兵马。郡尉低于郡守，任务是协助郡守管理甲卒，维持地方治安。关塞地区设关都尉。郡监不是郡守的副手，而直属于中央的御史大夫，是中央派往地方的监察官，对郡守、郡尉有监督作用。
也就是说，在秦朝时候，监察百官的职责已经实行垂直管理了。
郡下组织是县，少数民族地区则设道。县按大小设令或长，县民万户以上置令，万户以下置长，均由朝廷任命。
令、长主持一县的行政，下设丞、尉二职。丞是令、长的佐助官。尉掌一县之甲兵，负责治安。
县以下有乡，乡设三老、有秩、啬夫、游徼。三老负责教化。有秩设于大乡，啬夫设于小乡，负责赋税和诉讼。游徼负责治安。
乡下有里，是最基层的行政单位。里设里典，后代称里正、里魁。
此外还有在交通要道司治安、禁盗贼的专门机构，叫作亭，亭有亭长，大约十里一亭。
秦朝地方郡、县、乡、里、亭之设，说明中央权力已系统地分布在国家每一个角落。
除了金字塔式的行政体系外，秦朝还实行特别的爵秩制度。
秦朝设官有职、爵、秩的区别，官以定职掌，爵以赏功劳，秩以定品级计俸禄。职是官员的实际职务。