战国时期，各诸侯国出于战争的需要，修筑了许多关塞、城堡等军事设施，直接阻碍了统一后的交通往来，秦始皇下令将其全部平毁，并调用民力大规模修建道路。始皇帝二十七年（前220年），修筑了两条以首都咸阳为中心的国道，称为“驰道”。一条通往现今的河北、山东，一条通往现今的安徽、江苏、湖北等地。这些道路都是按照统一规格建造的，路基筑得又高又结实，宽达五十步，路旁每隔三丈就种一棵松树。公元前212年又修了一条从咸阳向北延伸到九原郡（内蒙古境内）的大路，叫“直道”。这条道路全长一千八百多里，至今还有遗迹可寻。另外，通往今云南、贵州、湖南、江西、广东、广西等地也都修了宽窄不同的道路。
为了防御匈奴对北部边疆地区的骚扰，秦始皇把战国时秦、燕、赵三国修筑的旧长城连接起来，建成了一条西起今甘肃临洮、东达今辽宁东部，全长五千多里的长城，号称“万里长城”。这对保障内地人民的生产、生活安全起了重要的作用。
秦始皇的政策，引起了许多不同的看法。怎样解决这个问题，本来可以采取比较妥善的办法，但是秦始皇却选择了极端残暴的手段，即“焚书坑儒”。
秦始皇三十四年（前213年）的一天，秦始皇在咸阳宫里举行宴会。仆射周青臣颂扬了秦始皇平定海内实行郡县制的功绩。博士淳于越不以为然，又提出了实行分封制的主张，说，商周统治天下千余年，就是分封子弟和功臣的结果。现在秦朝不学习古人，统治是不会长久的。始皇命群臣对此发表意见。李斯反驳淳于越的议论，并指出：“诸生不师今而学古，以古时的东西为根据来反对现实，扰乱民心。如果不加以禁止，就会降低陛下的权威。”他建议：“将秦史以外的诸侯史书一律烧掉。除博士官主管所藏者外，天下敢有私藏《诗》、《书》、百家语的全部交官府烧毁。有敢私下谈论《诗》、《书》者，处以死刑。引用古书反对时政者，杀掉全族。知情不告发者同样论罪。令下三十日后还不烧者，脸上刺字罚做苦工。医药、卜筮、种树的书不禁。凡是要学习法令的，以吏为师。”始皇批准了这项建议。
到了下一年又发生了“坑儒”事件。始皇想长生不老，要方士访求仙药。方士侯生、卢生二人见始皇残暴，方剂试验不灵，就要杀人，便偷偷地逃跑了。始皇得知后，大为恼火，派官吏追查。结果查出批评过朝廷的儒生四百六十多人。秦始皇将这些儒生统统活埋了，是为“坑儒”。焚书坑儒是不可原谅的暴政，对文化发展起了严重的破坏作用，我国古代许多文化典籍都因此不传于后世。
秦始皇先后五次率领文武百官大规模巡行天下。在最后一次出巡途中，得病而死。
公元前210年十月，秦始皇第五次到东南巡行。随行的有丞相李斯和中车府令并行符玺令事——掌管机要文书的宦官赵高以及秦始皇的小儿子胡亥。
秦始皇一行先向南行，于当年十一月到达云梦，在九嶷山上祭祀了虞舜，然后沿江而下过丹阳到钱塘，再上会稽山，祭祀大禹，再乘海船北上，到达山东琅琊。在返回途中，秦始皇感到身体不适，到了今山东省平原县南就一病难起。随行医官诊病、进药，不见效果。
秦始皇虽早就为自己修建了庞大的陵墓，但却特别忌讳谈死。所以他生病后，跟随的李斯等人也不敢同他议论后事。次年七月到了沙丘(今河北平乡)，病情越来越严重，他觉得自己将不久于人世，便命赵高赶快写封诏书给镇守北方边疆的长子扶苏，要他速回咸阳。诏书写好还未及交给使者送出，秦始皇就命归黄泉，终年四十九岁。
丞相李斯唯恐死讯传出，朝中诸位公子夺位和天下发生混乱，故秘不发丧，等赶回咸阳再说。
他们将装有秦始皇遗体的棺木放在车上，关上车门，放下窗帷。送食物和送文件，照常进行。除胡亥、李斯、赵高少数人外，其余的人都不知道秦始皇的死讯。
秦始皇虽然有二十多个儿子，但一直未立太子，所以李斯催促赵高赶紧派人将秦始皇给扶苏的诏书送去，请扶苏尽快赶回咸阳。赵高与胡亥私交很好，而与蒙恬有仇，他极不愿意和蒙恬要好的扶苏继位。所以，他有意将秦始皇的诏书藏起来后对胡亥说：“始皇崩前，未封其他王子，独给长子扶苏一封诏书。若扶苏回咸阳继位，你无尺寸之地，如何是好？”胡亥一听，也感到问题严重，但他毫无办法，只得向赵高问计。
赵高便找到李斯商议，李斯瞻前顾后，取任人唯亲为上策，便伪造立胡亥为太子的遗诏。又以始皇的名义给扶苏和蒙恬写下假诏书：“公子扶苏与蒙恬将军统帅数十万大军，屯守边疆十多年，未有尺寸之功，反而数次上书诽谤皇上，口出怨言。是为人子而不孝，为人臣而不忠。特赐自尽。”