秦始皇灭六国后，开疆拓土，进行南征北伐。

北伐匈奴之战：匈奴人分布在蒙古高原上，战国末年以来，常向南方侵犯。全国统一以后，秦始皇派蒙恬率军三十万抗击匈奴。前215年收复河南与榆中地区，即当时所谓“河南地”，第二年又收复高阙，直抵阴山及河套地区。秦自榆中（在今甘肃兰州以东，但有异说）向北，在黄河以东、阴山以南的地区内设置了九原郡（治所在今内蒙古包头市西北），管辖三十四县（一说44县），并在黄河的一段地区因河筑塞。

为了防御匈奴南下，秦还把战国时燕、赵、秦三国长城修复并连接起来，筑成西起临洮（今甘肃岷县），沿黄河，傍阴山，东至辽东的古代世界伟大工程之一的万里长城，用来保护北方农业区域，成为了此后2000年中国农业文明地域的基本边界。接着，秦又徙民几万家于河套。这对于边地的开垦和边防的加强，起了积极作用。

为了加强北方的防务，前212年，又修筑由咸阳经过云阳（今陕西淳化西北），直达九原（今内蒙古包头西）的直道，堑山堙谷千八百里，可以使秦国的骑兵在三天三夜之内直抵阴山。

南征百越之战：当时越人分布在华东、华南地区，分为闽越、南越、西瓯等部分。闽越在今浙江、福建一带，南越在今广东和广西东部，西瓯在今广东西南部、广西南部以至于云南东南部。越人“断发文身，错臂左衽”，依山傍海，从事渔猎和农业。西瓯人主要从事农业生产。

前223年，王翦率秦军灭楚，继续南进，夺得越人一部分土地，置会稽郡(今江苏苏州)。前218年，秦始皇派尉屠睢为主将、赵佗为副将发卒五十万，分为五军，进攻镡城（今湖南靖县境）、九嶷（今湖南宁远南）、番禺（今广东广州）、南野（今江西南康境）、余干（今江西余干境）,进行了三年不解甲、不弛弩的艰巨战斗。秦军击败了闽越的抵抗,以其地置闽中郡，以冶县（今福州市）为郡治。攻南越的秦军，也占领了番禺。只有西线的秦军遇到西瓯人顽强地抵抗。

为了解决秦军转饷的困难，前214年，史禄率卒在湘水、漓水间开凿灵渠（在今广西兴安），沟通了长江和珠江水系的交通。在秦军和西瓯人的战斗中，西瓯君译吁宋和秦军统帅尉屠睢相继战死。秦始皇重新任命任嚣为主将，并和赵佗一起率领大军经过四年努力，于前214年完成平定岭南的大业。三十三年，秦始皇又谪发内郡曾经逃亡的人、赘婿、商人增援，征服了西瓯,在南越、西瓯故地及其相邻地区建置了南海郡（今广东广州），象郡（今广西崇左境）和桂林郡（今广西桂平），并继续征发人民前往戍守。这样，几十万北方农民就留在那里与越人杂居，共同开发珠江流域。