汉朝建立初期，各地叛乱不断，高祖连征叛乱而无暇顾及边防。河南地复为匈奴所有。南越，闽越，黔中地区趁机与汉朝脱离，后来文帝派人说服南越王和各国归顺，又恢复了一统的局面。但不久南越就因为荆州两湘地方不肯开关通商而肆起发动进攻。此时恰值汉武大帝时期，汉朝的文治武功已到极盛，遂彻底剿灭了南越王政权，南越也首次直接归中央管理。西元前127年，卫青北击匈奴，收复河南地、陇西、北地、上郡的北部，置朔方、五原二郡[122] 。云中、雁门二郡的北界也向外扩展。西汉的北部疆界至此推到河套，阴山以北。前121年，汉将霍去病出陇西击灭居于河西走廊的匈奴部落，以其地设酒泉郡。后又分割为张掖、敦煌、武威三郡[122] 。连同在湟水流域设置的金城郡，合城河西五郡。前138年，东瓯王迫于闽越王的威胁，举国内迁到今江淮流域。前110年，汉朝又灭亡了闽越国。前111年，汉朝平南越，又占有了海南岛，在该地设十郡。在西南地区，汉朝征服了诸国，边界推移到云南哀牢山和高贡黎山。东北地区灭亡了卫满朝鲜，设置了东北四郡。大汉帝国的国土已基本成型。而在西域设郡也加强了对西域的控制。[123]
汉朝州郡图
汉朝州郡图
新莽末年，疆域萎缩。东北撤销真番、临屯二郡。西南地区由七郡变成五郡，并且放弃海南岛上的珠崖、儋耳二郡。光武中兴后形势得到改观，版图基本恢复。东汉末期，中原战乱不断。曹操放弃定襄、云中、五原、朔方、上郡、北地六郡。河套、陕北、晋西北、河北北部地方先后放弃。高句丽与林邑两国蚕食东北及南方国土。只有西南地区扩展至大盈江一带，其中益州郡、牂牁郡、永昌郡，与西南滇王（前278年—115年）、夜郎王（直至前27年）、哀牢王（直至76年）及钩町王共同并存。
汉朝初期，刘邦封异姓王七人。但因各地叛乱不断遂而消清大部分异姓王，仅留长沙王吴芮。同时大封同姓诸侯，这些王国“大者或五六郡，连城数十，置百官宫观，谮于天子”。地方王国势力的强大导致中央政府所实际控制的区域萎缩。吕后时期，增加外戚诸侯王。到文帝时期又纷纷铲除，增加刘氏诸侯王。但是地方王国势力的膨胀已经对中央政府构成严重威胁。
文帝接受贾谊的建议，用分地的方法削弱诸侯的势力。景帝即位后采纳晁错的建议，直接缩减王国的封地，引发诸侯王的强烈反弹，导致吴楚七国之乱爆发，但未几就宣告失败。景帝借此缩小各王国的辖地。武帝时期则采纳主父偃的建议，推行推恩令，规定诸侯王位由嫡子即位，而余子皆分一县或一乡的土地。因此王国不断缩小，汉郡不断扩大，加上边郡的开扩，汉朝中央政府对地方的控制力日益加强。同时，政府将大量面积较大郡予以分割。到平帝元始二年，共有郡国103个，辖县、侯国、邑、道等县级政区1587个。
蜀汉时期的领土范围大致为今四川及云南、贵州北部、陕西旧汉中府一带，虽然昭烈帝刘备曾经大举伐吴，诸葛亮、姜维屡次北伐，但是终究未曾大规模地改变蜀汉的领土面积。
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