项羽死后，楚地很快被平定。下一步，汉王最不放心的就是齐王韩信：前面自立齐王，后面又趁机要挟，这个人不忠呀！所以当他厚葬了项羽后，立马回军至韩信所驻扎的定陶，再次闯进其营垒，接管了他的军队，使韩信暂时成了光杆司令。原项羽所封临江王共敖已死，他的儿子共尉（《史记》作“共驩”）继承了王位，不肯降汉，汉王派发小卢绾、族兄刘贾进攻并俘虏了共尉。
公元前202年正月，汉王之兄刘伯去世，汉王追封其为武哀侯。天下初定，汉王下令对部分功臣进行分封：因为楚王义帝没有后代，加上齐王韩信又熟悉楚地风俗，所以汉王废其齐王封号，改封他为楚王，封地为淮北，建都于下邳（给他换个地方，也是对他不太放心）；魏相国彭越勤政爱民，与手下士卒打成一片，并且在战事上常常以少击多，多次击破楚军，所以封其为梁王，拥有原魏国封地，定都于定陶；原项羽手下衡山王、英布的岳父吴芮，因为中途在好友张良的劝说下，投靠了汉王。吴芮曾派手下大将梅鋗，跟随汉王进入武关，帮助过汉王，汉王对其很感激，所以封他为长沙王，领有长沙、豫章、象郡、桂林、南海五郡，定都于临湘（今湖南岳阳）；原粤王亡诸曾亲率闽中士兵帮助灭秦有功，但是项羽没有封其为王。现在立他为闽粤王，以闽中（今福建一带）为封地。原韩王韩信仍然做韩王，建都于阳翟。淮南王英布、燕王臧荼、赵王张敖（此时张耳已死，其子张敖继承了赵王之位）仍保留原来的封号和封地不动。又下令大赦天下，凡死罪以下的犯人皆赦免。
已分封的诸侯和汉王手下将官也请求他称帝，这样才有上下之分，也有利于天下安定。汉王又重演了一遍当沛公时反复谦让的一幕，最后才答应称帝。这年二月（《史记》上作正月，《汉书》作二月，较可信。）甲午之日于汜水北面登基，史称“汉高祖”、“高皇帝”或“高帝”。尊王后吕雉为皇后，改太子刘盈为皇太子，追尊其先母刘媪为昭灵夫人。后又怕刘太公不好称呼自己和以何种礼仪来对待自己，高祖尊其为“太上皇”。
天下大定，高祖最初把都城建于洛阳。这年的五月，让士兵都复原回家。留在关中的诸侯子弟，免除徭役赋税十二年，回乡的减一半（免除六年）。让那些因为战乱而躲藏在山泽中的无户籍百姓，各回原地，恢复原来的爵位田宅。要求官吏向百姓耐心宣讲汉朝的法令条文，使其自动遵守，不得鞭打和羞辱。因饥饿而自愿卖身为奴的，都免为平民。还有多项有关军士及官吏的优待的规定，总之，汉初的政策是要让百姓和有功之人都得到真正的实惠和宽待。
高祖又在洛阳的南宫设宴，宴请诸位大臣，总结经验得失。大臣高起和王陵认为：高祖虽然傲慢而轻辱别人，却能同天下人同享其利，能给跟随他的人真正的实惠和希望，这是取得天下的原因；项羽虽然看起来仁爱而爱护别人，却妒贤嫉能，有功而不赏，不能给为他卖命的真正的实惠和希望，所以最终失去天下。
高祖则自我总结说，你们只知其一，不知其二。运筹帷幄之中，决胜于千里之外，我不如张良张子房；镇守国家，安抚百姓，供应粮饷，不使粮道断绝，我不如萧何；率百万之军，战必胜，攻必取，我不如韩信。这三个人，都是人中豪杰，我能重用他们，所以我取得了天下。项羽有一个谋士范增而不能用，这是他最终被我擒获的原因。高祖说的这番话表达了对人才的爱惜，群臣心悦诚服。
高祖一开始准备把齐地三万户封给张良，张良很明智，自愿要求只要留县作为封地，不敢接受齐地的三万户。高祖考虑他没有战功，也就答应他的请求，封其为留侯；高祖封认为萧何功劳最大，封萧何为酂侯，食邑众多。很多将领为此而愤愤不平，认为萧何仅仅在后方发发文书，搞搞后勤工作，纯粹是舞文弄墨而已。而自己攻城略地，出生入死，经历大小战事上百次，竟然不如萧何的爵位高，封地多。高祖以猎狗追杀野兽来打比方，认为猎狗之所以能追杀野兽，全在于主人的指挥。诸将就像是猎狗，萧何就像是猎狗的主人。诸将功劳虽大，但是比起主人指挥之功，还是不能不。并且萧何带着他们宗族的几十人追随于我，从人数上也比你们多，功不可没。这一番说教，诸将虽然内心不是很服气，但再也不敢提了。
再说说曹参，前文已叙，曹参以丞相的身份留在韩信军中，辅佐韩信同时带有监视的作用。韩信被封为楚王后，高祖让自己的长子刘肥去齐国当了齐王，让曹参当了齐国的相国，后又被赐爵为列侯，食邑为平阳一万六百三十户，封号为平阳侯。
高祖已经封了二十几个大功臣，其余的人日夜争功不休，暂时没有得到封地。那些未被封侯的将领天天聚在一起讨论此事，人心不稳。高祖问计于张良，张良认为此事如果处理不好，很容易导致部分将领的反叛。他建议高祖对他所最憎恨甚至想杀掉的雍齿首先行封（前文已叙，雍齿多次反叛高祖），这样没有被封的大臣就不会担心不被封侯了。高祖认为此计可行，于是封雍齿为什方侯，并且催促丞相和御史赶紧论功行赏，这样，人心大定。
高祖想把都城永久地建在洛阳，左右大臣大多是崤山以东的人，也支持建都于洛阳。齐人刘敬（原名娄敬，高祖赐其姓刘）劝高祖建都关中，高祖犹豫不决。留侯张良也支持建都关中，他认为洛阳虽然四面是山，地势险要，毕竟范围太小，兼之土地贫瘠，还容易四面受敌，非用武之地。而关中平原西、北、南三面险阻高峻，东面凭一函谷关进可攻，退可守，兼之关中地区沃野千里，天府之国，建都关中更为理想。高祖认同张良建言，即日命驾西行，建都于关中长安。这年六月，又大赦天下。
