彭城之戰，是楚漢第一次大規模交鋒。縱觀始末，劉邦是先勝後敗；勝於機遇、運籌；敗於縱欲、鬆懈。這次失敗，漢軍兵力幾乎喪盡，更重要的是諸侯相繼叛離，以漢為核心的反楚聯盟，已經瓦解。因此，劉邦不得不退守滎陽。
成皋(又名虎牢關，今河南滎陽縣汜水鎮)在滎陽以北。二城南北成一線，戰略地位十分重要，它依山傍水，地形複雜，進可攻，退可守。它是關東通往關中的咽喉，又是關中威懾關東的重鎮。而且，這一帶又是黃河與濟水彙合之處，東又有鴻溝與淮水流域相通，除陸路外，水上交通也十分便利。因此，劉邦調兵遣將，決心在此東阻楚軍。
五月，大將軍韓信領兵到達滎陽，不久，丞相蕭何也從關內送來兵員與糧食。漢軍複大振。
楚軍乘勝西進，騎兵已至滎陽東南。
劉邦召來韓信、張良、陳平等人，商討退敵之策。張良說：“滎陽、成皋，乃要塞之地，大王要陳重兵於此，西依關中之地，北取敖倉之糧，東阻楚軍之犯，然後，再尋機征諸侯，伐無道。”
劉邦聽後，連聲稱善，遂道：“君所言，正合我意，召諸位前來，正為詳謀此事。據探卒來報，楚軍來勢甚速，前鋒已臨滎陽東南，欲挫楚兵銳氣，不知眾君有何良策?”
大將軍韓信似早有準備，聞劉邦發問，立即答道：“來犯楚軍，騎兵甚眾，要想勝他，仍需騎兵。願大王下令，擇軍中能騎善射者為將，以領兵退敵!\"
知將莫如帥，劉邦已知韓信早有人選，故反問道：“不知誰能為騎兵主將，將軍心中可有人選?\"
“臣聞故秦將領重泉人李必、駱甲可擔此任。”
劉邦聽後，令人往召李、駱。不久，二人至，劉邦欲拜為騎將，但二人說：“臣為故秦之將，恐士卒難信任臣，如大王左右有善騎射者，臣願輔之。”
劉邦、韓信見二人言之有理，於是拜灌嬰為中大夫令，李必、駱甲為左右校尉，領兵往擊楚軍。
數日之後，灌嬰所率領的騎兵。在滎陽東南，與楚軍連戰三次：一次在滎陽之東，二次在滎陽南京亭、索亭間，皆獲全勝，有效地遏製了楚軍西進的勢頭。
韓信又奉劉邦之命，指揮將士沿河濱，築起甬道，運取敖倉儲糧，以供軍用。
如此，漢軍憑借地勢，補充了兵源，又有較充足的糧草供應，將楚軍阻於滎陽、成皋一線，楚漢之戰，暫處於一種相持階段。
六月，劉邦見軍情趨於穩定，將軍權交於韓信，自攜兒女返回櫟陽。臨行，魏王豹乞假歸視母疾。劉邦見他始終相隨，總道是已無二心，遂準其歸國，與約會期。
劉邦回到關中，因廢丘仍未攻下，總是心中之患。於是，親往巡視。時值雨季，忽天降大雨，河水猛漲。劉邦見此，已得破城之法，當即返回櫟陽，調兵遣將，攻取廢丘。
章邯被困廢丘，已近一年，因懼漢兵攻城，日夜防守，不敢有絲毫鬆懈。這天夜裏，章邯正在房中安歇，忽聞城內喧嘩起來，急忙跑出去一看，隻見平地水起，轉眼數尺，不久漲至丈深，響聲如雷，衝倒營壘，淹沒民舍，城內一片混亂。正在這時，城外漢軍又乘木筏、船隻，四下攻城，一時火把連天，殺聲震地。城中守兵，不戰自潰，忙著四下逃命。章邯也知城池難保，急忙帶領家小及部分將士，從水淺處逃出城，往北而去。
章邯逃走，漢軍入城，偌大水勢很快退盡。
原來，廢丘城兩麵環水，從西北流往東南。劉邦受大雨啟示，令軍士阻住雨水下遊，使水上漲，漫入城中。時值雨季，河水量大流急，小小廢丘瞬間灌滿。漢軍得城後，掘開下遊塞流之物，城內之水便很快泄去。
劉邦入城，一麵張榜安民，一麵遣將北追章邯。幾天之後，探馬來報，說章邯被圍自殺，所屬將士皆降漢軍。
至此，雍地盡定，劉邦將其土分為中地、北地、隴西三郡。劉邦見關中已成一統，甚為高興，經與丞相蕭何商議，頒下政令：
一、立劉盈為太子，建宗廟、社稷、宮室；二、大赦罪犯，令充兵戍，開往邊塞，以防匈奴；三、建郡縣，計戶口，派官治理，以安民心；
四、因太子隻有五歲，令丞相蕭何輔佐，監守關中，且負責轉漕輸粟，發遣士卒，以充軍餉、補兵源。
這是劉邦二治關中。他立太子，設郡縣，逐步完善了各級統治機構，把關內地區建成了一個漢製王朝，這個王朝在楚漢相爭期間，成了漢軍補充物資、人員的可靠後方。
八月，劉邦將關中事俱委蕭何，自己又返回滎陽，督兵東討。
這時，魏王豹已回到平陽。他一回到封地，便將河口截斷，設兵扼守，叛漢投楚。消息傳來，劉邦十分懊悔，但又思平日待豹不薄，遂派人前往說之，以免動兵戈。他召來酈食其，令其往說魏王豹，並說：“先生能言善辯，今往說魏王豹，如能成功，我以魏地萬戶封賞先生。”
酈食其領命，星夜趕往平陽，拜見魏豹。然後，以自己三寸不爛之舌，反複陳情講理，曉以福禍，希望他有所悔悟。但魏豹始終不為其所動，最後說道：“人生在世，如白駒過隙，一日自主，一天自由。劉邦專好侮人，謾罵諸侯、群臣，就如對待奴仆，毫無君臣禮節，我不願再見到他了!”酈食其一看難以說服他，遂告辭返回。
劉邦聞報，勃然大怒，遂令韓信為左丞相，率曹參、灌嬰，統兵北討魏王豹。
至此，劉邦對楚作戰的整體戰略基本形成，這就是讓蕭何治理關內，作為對楚作戰的補給基地，劉邦自統大軍，在正麵戰場，與項羽對峙。又派韓信領兵北上，開辟北麵戰場，征討諸侯，消除側翼威脅，壯大自己，孤立項羽。而此時，彭越仍在楚地作戰，隨何又往說英布反楚，如果成功，楚軍必然受到前後夾擊，迫使項羽分散兵力，陷入被動挨打的局麵。
韓信領兵已經北進。劉邦召來酈食其問道：“先生剛從魏地歸來，不知魏豹任命何人為大將?\"
“聽說是柏直。”
劉邦捋髯說道：“柏直乳臭未幹，怎能擋我韓信。魏豹騎將是誰?”“是馮敬。”
劉邦又道：“敬是秦將馮無擇之子，素有賢名，然少謀略，也不是我灌嬰的對手。那麼，他的步將又是哪個?”
“步將叫項它。”
劉邦大喜道：“他也不能擋我曹參，我可無慮了!\"
劉邦問明情況，放下心來，身居滎陽，靜候佳音。
韓信領兵到了臨晉津(今陝西大荔東朝邑舊縣城東黃河西岸),望見對岸有魏重兵扼守，不便渡河，遂紮下大營，與魏軍隔河相距，暗中卻派人往上流探察渡河之處。
數日後，探卒回報，說沿河均有魏兵把守，隻有夏陽(今陝西韓城南)地方，魏軍防範甚寬。韓信聞報，已有破敵之計。他召來灌嬰，令他領兵入山，砍伐木材，暗中運至營中聽用。又喚來曹參，命他帶人前往市中，購買瓦罌，每罌可容二三石，約數千個。二人領命，雖心中疑惑，但軍令如山，不敢違抗，隻得各自加緊辦理。而韓信自己則令軍士陳船河中，每日操練，擺出欲渡河進擊的樣子。
不久，曹參、灌嬰已將木材與瓦罌備齊。韓信又令二人合兵一處，製造木罌。具體製法是，用木將罌底夾住，四周縛成方格，用繩絆住，一格一罌，數十格數十罌，共製數千，限期完成，不得有誤。
不到數日，全部木罌製成，報知韓信。韓信親自驗畢，待到傍晚，留兵數千，令灌嬰指揮，搖旗呐喊，佯攻渡河。自己和曹參統領大軍，搬運木罌，星夜趕至夏陽，將木罌放入河中，每個罌中載二三個士卒，用木做槳，徐徐向對岸劃去。韓信、曹參也下馬就罌，一同渡河。劃到對岸，竟未碰到一個魏兵。遂登岸整隊，往平陽進發。
魏豹、柏直將重兵陳於臨晉渡口，又見漢軍在對岸集船操練，愈加小心防守。沒料到韓信聲東擊西，已越夏陽渡過了黃河。
漢軍在韓信的指揮下，往北行至東張，方見到魏軍營地。曹參拍馬舞刀，領兵直撲魏營。魏將孫遫突遭襲擊，慌忙應戰，他哪是曹參對手，被殺得丟盔卸甲，大敗而逃。曹參乘勝追擊，直抵安邑城(今山西夏縣北)下。安邑守將王襄見敵軍突如天降，隻得調動人馬，出城迎敵。但與曹參未戰幾合，便被曹參擒住，魏軍見主將被擒，已失鬥誌，當即大開城門，歸降了漢軍。
魏豹聞漢軍已從夏陽過河，東張、安邑先後失守，驚得六神無主。一麵派人令柏直迅速回軍，一麵親自領兵出都，迎戰漢軍。
兩軍於曲陽相遇，魏眾漢寡。然而，漢軍孤軍深入，有進無退，況有大將軍韓信、大將曹參督戰，所以各個拚命上前，魏豹本是個缺勇少謀之人，見漢軍如潮水般地掩殺過來，如何抵敵得住，率眾便逃。跑到東垣地方，又被漢軍追上，團團圍住。這時的魏豹，外無救兵，內無鬥誌，隻得下馬伏地，投降了漢軍。
擒住了魏王，韓信又乘勢攻取了平陽，將豹之親屬全都拿獲。這時，灌嬰已渡河來會，韓信自鎮平陽，令曹、灌二將分略魏地。不久，柏直歸順，魏地遂定。
韓信初戰告捷，遣人將魏豹及其家屬押往滎陽，請劉邦發落。又修書一封，請兵三萬，欲繼續北上伐趙。
劉邦見韓信欲北伐燕趙，東擊齊，南絕楚軍糧道，遂準其所請，立即撥精兵三萬，令張耳率領，前往平陽，與韓信會師。
魏豹押到，劉邦一見，不由拍案大罵，欲將其推出斬首。魏豹平時頗懼劉邦，今見劉邦發怒，嚇得雙膝下跪，乞求饒命。劉邦見他如此，憐意頓生，想他曾隨自己東征彭城，且本性膽小，難有作為，遂道：“我暫且饒你不死，如再生異心，定誅你三族!\"
魏豹聞罷，忙叩頭謝恩，唯唯退出。
劉邦又命，將魏豹家屬凡能充役的，都沒官為奴，因見豹妾薄姬，姿貌頗美，令發往織室做工。
她就是後來的高祖薄姬，漢文帝之母。九月間，張耳將兵到達平陽，與韓信合兵一處，東伐代郡。