劉邦稱帝，定都長安
漢五年（前202年）正月，諸侯王和文武大臣聯名上書劉邦，請求劉邦稱皇帝：“楚王韓信、韓王信、淮南王英布、梁王彭越、故衡山王吳芮、趙王張敖、燕王臧荼，共同請求大王陛下：秦王朝因行無道之政而被天下人推翻。大王先入關中，得秦王子嬰，平定三秦，功蓋天下，安定萬民，救敗繼絕，功大德厚，又施恩惠於有功勞的諸侯王，使他們能設立宗廟社稷。現在對天下諸侯的分封已結束了，而大王您與諸侯王的位號相同，沒有上下的區別。因此，大王的偉德就無法廣布於後世。請求大王稱皇帝尊號。”
麵對諸侯王的上書請求，劉邦推讓說：“據說帝是賢者的稱號，隻是徒有虛名並無其實者，不能用。現在諸侯王都推選我，這怎麼敢當呢？”於是，一幫諸侯王再次上奏說：“陛下以一介平民起義，滅亂秦，聲威震動海內；又從僻陋的漢中之地出兵，行威德，誅滅不義之人，平定四海，立下大功。大王的恩德已廣傳四海，諸侯王的王號已不足道之，願大王登皇帝之位，以順應民意，造福百姓。”劉邦說：“諸侯王既然以為稱帝號有利於天下百姓，那就這樣定了吧！”諸侯王、盧綰等大臣三百餘人，與博士叔孫通一起選擇良辰吉日，定於二月甲午日，擁戴劉邦加皇帝尊號。公元前202年二月，漢王劉邦在汜水之陽（今山東定陶境）即位，定國號為“漢”，史稱西漢。漢王劉邦稱了帝，王後呂雉便被尊稱為皇後，太子劉盈被尊為皇太子，劉邦已經死去的母親被追尊為昭靈夫人。
劉邦被尊為皇帝，立即行使權力逐步鞏固自己龐大的基業。他發布的第一道詔書就是封吳芮和無諸為王，以穩定廣大的南方。他下詔說：“前衡山王吳芮與兩子一侄，帶領著南方百粵之地的兵馬，佐助諸侯，誅暴秦，伐無道，立有大功，諸侯共議應立他為王，而項羽卻加以侵奪，剝奪其王號，稱為番君。現在以長沙、豫章、象郡、桂林、南海之地冊立番君吳芮為長沙王。”再下一詔說：“前粵王無諸世代尊奉粵祀，秦侵奪他們的地盤，使他們社稷不得祭祀。諸侯伐秦，無諸親自率領閩中的兵力佐助滅秦，項羽卻忽視他而不立無諸為王。現封無諸為閩粵王，封以閩中之地。”
吳芮長期為官江南，深得人心；無諸為越王勾踐之後，在閩越地區有相當的號召力。劉邦封吳芮、無諸為王，為漢皇朝取得了一個穩定的南方，為以後對異姓諸侯王的鬥爭打下了基礎，這充分顯示了劉邦在政治上的深謀遠慮。
劉邦在汜水之陽即皇帝位以後，就率領文武百官西至洛陽，決定以洛陽為都城。五月，劉邦遣散士兵回家，以恢複和發展生產，安定社會。他下詔說：“諸侯士卒在關中的，免除十二年不征徭役，回歸本土的，免除六年不征徭役。有的老百姓以前在山澤之間聚居以求在亂世自保，脫離了戶口名數。現在，天下已定，應回歸原籍，恢複原來的爵位田宅，地方官吏應以文法教育說服而不要鞭笞他們。百姓因為饑餓自賣為奴婢的，一律赦免為庶人。軍吏卒逢大赦，無罪的，失去爵位的，及爵位不及大夫的，一律賜爵為大夫。原來是大夫的，一律再加賜一級。凡爵位在七大夫以上的，都讓他們食邑，不是七大夫以上的，一律免除他自己及家庭的徭役。”又說：“七大夫、公乘以上，都屬於高爵。諸侯將士及從軍歸鄉的，很多有高爵。我曾數次下詔官吏，先給予他們田宅，對官吏有所求的應盡快滿足。有高爵的人，也屬人君，皇帝尚且尊重他們，而地方官吏卻藐視他們，這是很沒規矩的。先前的時候，秦代爵位至公大夫以上的，縣令、縣丞都為之行禮。現在，我對於爵位並不輕視，官吏又怎敢這樣！況且法律規定，論功勞賞賜田宅，而未曾從軍的小吏都已滿足，有軍功的卻反而顧不上，這是守尉長官教導無方。現在命令官吏要善待高爵，以稱吾意。有不按詔書辦事的，從重論處。”