为了巩固政治统一，秦始皇深知必须消除由于长期分裂割据造成的各地经济、文化、社会领域的巨大差异。因此，他推行了一系列强制性的标准化和统一化政策，其范围之广、力度之大，前所未有。书同文：战国时期，各国“文字异形”，严重阻碍交流。秦始皇令丞相李斯等人，“罢其不与秦文合者”，以秦国的小篆为基础，创制并推行标准字体。
后来，程邈又整理出更为简便易写的隶书，逐渐成为日常通行字体。文字的统一，极大地促进了文化传播、政令推行和国家认同，成为维系中华民族共同体的最坚韧的文化纽带。
车同轨：规定车辆两轮之间的宽度统一（“舆六尺”），并修建以咸阳为中心、通往全国各地的驰道（相当于古代高速公路，“道广五十步，三丈而树，厚筑其外，隐以金椎，树以青松”）和直道、五尺道等。这极大地便利了交通、运输和军事调动，加强了中央对地方的控制。统一度量衡：以秦制为标准，颁发诏书铭文的标准量器、衡器（如着名的商鞅方升），统一全国度、量、衡的标准。
这促进了全国经济的交流和商业的发展，方便了国家赋税的征收。统一货币：废除六国纷繁复杂、形制各异的货币，统一发行“秦半两”钱（圆形方孔），由国家垄断铸币权。这规范了金融秩序，促进了经济交流。这些“同轨同文”的措施，从根本上消除了可能导致国家再次分裂的经济文化基础，极大地增强了国家的内在凝聚力和向心力，其意义甚至不亚于军事上的统一。
在法律和思想控制方面，秦始皇坚定不移地推行法家思想，强调“以法为教，以吏为师”。他将在秦国行之有效的《秦律》推行至全国，其特点是“繁密而严苛”，讲究“轻罪重罚”以震慑百姓，如连坐法等。同时，为了打击可能危及统治的异己思想，特别是儒家“是古非今”的言论，他采纳李斯的建议，进行了焚书坑儒（实为方士）。公元前213年，李斯上言：“臣请史官非秦记皆烧之。
非博士官所职，天下敢有藏《诗》、《书》、百家语者，悉诣守、尉杂烧之。有敢偶语《诗》、《书》者弃市。以古非今者族。吏见知不举者与同罪。令下三十日不烧，黥为城旦。所不去者，医药卜筮种树之书。若欲有学法令，以吏为师。”秦始皇批准，“焚书”事件发生，大量先秦珍贵典籍被毁，文化遭受巨大损失。次年，又因方士侯生、卢生求仙药不得还诽谤皇帝后逃亡，秦始皇迁怒于咸阳的术士，“坑之咸阳”。
这两项措施，充分体现了秦始皇统治中专制、残酷的一面，严重钳制了思想，摧残了文化，也成为了其暴政的重要标志，并未能真正解决思想统一的问题，反而激化了社会矛盾。
此外，秦始皇还采取了一系列旨在巩固统一、加强控制、削弱潜在反抗力量的辅助性政策。大规模移民：将六国贵族、富豪十二万户强制迁徙到咸阳以及巴蜀、南阳等偏远地区，使其脱离原有的势力范围，便于监视和控制，同时也有开发偏远地区的作用。
这些被迁之民被称为“迁虏”。收缴天下兵器：下令收缴民间兵器，运到咸阳加以销毁，铸成十二个巨大的铜人（各重千石）及钟鐻，以示永不复用，消除民间武装反抗的物质基础。决通川防，堕坏城郭：下令“堕坏城郭，决通川防，夷去险阻”，即拆除六国用于割据自卫的城郭和军事要塞，铲除可能被用作割据屏障的地理障碍。
修建大型工程：以空前规模征发民力，修建万里长城（连接和修缮秦、赵、燕旧长城以御匈奴）、灵渠（沟通湘江和漓江，便利进军岭南的运输）、驰道、直道（加强交通控制）、阿房宫、骊山陵等。这些工程既有巩固国防、加强联系的积极作用，也因过度役使民力而成为导致秦朝速亡的重要原因之一。
通过上述这一系列环环相扣、系统全面的顶层制度设计，秦始皇成功地将一个疆域辽阔、文化多元、成分复杂的早期帝国，整合成了一个高度中央集权、政令军令统一、文化经济联系日益紧密的政治实体。
他构建的皇帝制度、三公九卿制度、郡县制度以及书同文、车同轨、统一度量衡等政策，深刻塑造了中国历史的走向，奠定了此后两千余年中华帝国政治制度的基本格局，其影响之深远，可谓“百代都行秦政法”。尽管其急政、暴政最终导致了秦朝的二世而亡，但其开创性的制度遗产，却为后世的汉朝所继承和发展，并最终成就了中华文明持久的大一统传统。明代思想家李贽称其为“千古一帝”，从这个角度看，确是实至名归。
