秦朝之后是汉朝。汉朝（前202年—220年）是继秦朝之后的大一统王朝，分为西汉、东汉时期，共历29帝，享国四百零七年。因皇室姓刘，故又称刘汉，是中国最强盛的时代之一。

秦末天下大乱，刘邦在推翻秦朝后被封为汉王。公元前202年，楚汉之争获胜后称帝建立汉朝，定都长安，史称西汉；汉文帝、汉景帝推行休养生息国策开创“文景之治”；汉武帝即位后攘夷拓土成就“汉武盛世”；至汉宣帝时期国力达到极盛，史称“孝宣中兴”。

公元8年，王莽废西汉末帝，定都常安，史称新朝，西汉灭亡。公元25年，刘秀称帝建立东汉，定都洛阳，统一天下后息兵养民，史称“光武中兴”；汉明帝、汉章帝沿袭轻徭薄赋，开创“明章之治”；汉和帝继位后大破北匈奴、收复西域，开创“永元之隆”，东汉国力达到极盛。

公元184年爆发黄巾起义，虽剿灭民乱却导致地方拥兵自重，董卓之乱后东汉名存实亡。公元220年曹丕篡汉，东汉灭亡，后刘备建立蜀汉延续汉室，中国进入三国时期。汉朝和约略同时期欧洲的罗马帝国并列为当时世界上最先进的文明及强大帝国。两汉时期奠定汉地范围，极盛时东并朝鲜、南包越南、西逾葱岭、北达戈壁，国土面积约达609万平方公里。公元2年，西汉全国人口达六千余万，占当时世界的三分之一。

华夏族自汉朝以后逐渐被称为汉族，两汉在科技领域亦颇有成就，如蔡伦改进了造纸术，成为中国四大发明之一，张衡发明了地动仪、浑天仪等。