秦始皇的大一统思想，表现在国家体制上是确立以郡县制为核心的中央集权国家，在统治理念上确立皇帝至上理论为治国的指导思想。秦始皇兼并六国，统一天下之后，面对疆域辽阔、规模空前的大一统帝国，应该以何种国家体制来实施管理？又以什么治国理论为指导思想？围绕前一个问题，在朝廷上出现过争议。一派认为，在燕、齐、楚等偏远地区，封诸皇子为王，作为国家的屏藩。这一意见无疑是效仿周朝实行分封制。但廷尉李斯主张实行郡县制。他认为。周朝以同姓子弟为王，分封建国。到后来，由于周天子与各国国君的血缘关系越来越远，各国之间相互攻击如同仇敌，致使战争连绵不断，国家不得安生。如今海内一统，皆为郡县，天下安宁。封立诸侯，于国不利。秦国自商鞅变法以来，已经推行中央集权制，而秦始皇又是法家专制主义的信徒，于是他肯定了李斯的主张，决定实行郡县制。郡县制的推行在我国历史上影响深远。秦始皇本人把实行郡县制视为维护统一、消弭战乱的千古盛事，“皇帝并一海内，以为郡县，天下和平”，成为他自认为“功盖五帝”的主要依据。
秦朝作为一个中央集权的国家，不仅需要政权的统一。而且治国的指导思想也必须统一，这样国家才能安定。秦国宰相吕不韦组织一批思想家编写《吕氏春秋》，目的是为统一后的统治者提供完备的指导思想。吕氏认为：“军必有将，所以一之也；国必有君，所以一之也；天下必有天子。所以一之也；天子必执一，所以抟之也。一则治，两则乱。”韩非与吕氏的所见略同，也认为相互矛盾的思想不能同时作为治国的指导思想。韩非说：“冰炭不同器而久，寒暑不兼时而至，杂反之学不两立而治。”吕氏和韩非的意见反映了久经战乱的思想家追求安定统一的心态，也反映了当时的社会思潮经过百家争鸣之后形成的向往统一的趋同性。但是这种“别黑白而定一尊”的绝对的君权主义为秦始皇实行皇帝至上论提供了思想基础。
在秦始皇之前有“皇”和“帝”的称号，如“三皇”、“五帝”，战国后期的秦昭王和齐缗王分别称为“西帝”和“东帝”。《管子》中有“明一者皇，察道者帝”之说。秦始皇是中国历史上第一个把皇和帝连在一起称“皇帝”的君王。这不是一个简单的称谓问题，而是帝王观念的实现，它把帝王的尊贵推向了顶峰。
书同文功盖一切，这是皇帝至上埋论的基础。李斯上书称颂秦始皇为千古一帝，“今陛下兴义兵，诛残贼，平定天下。海内为郡县，法令由一统，自上古以来未曾有，五帝所不及。”琅琊台石刻称颂说：“功盖五帝，泽及牛马，各安其宇。”这类称颂虽言过其实，但它在政治思想上却有极重要的意义。既然秦始皇给天下带来了无限的美好，那么他就有权支配一切，拥有一切。事实上，秦始皇正是这样宣传和这样做的。根据秦始皇二十八年（前219）的秦琅琊台石刻的内容，秦始皇一再宣称他是天下的主宰，“六合之内，皇帝之土”，“人迹所至，无不臣者”。也有大臣称颂他的功绩时讲道：“他时秦地不过千里，赖陛下神灵圣明，平定海内，放逐蛮夷，日月所照，莫不宾服。”这就是说由于秦始皇功高盖世，天上地下所有的一切都属皇帝所有，至高无上的权力就是占有、支配一切的最主要根据。从此以后，皇帝就是国家，国家就是皇帝。
在先秦诸子那里，除先王之外，在现实生活中，圣与君主是两分的。到了秦始皇时情况发生了新的变化，皇帝与圣合二为一了，从此“圣”的桂冠就戴到了皇帝的头上。皇帝既然是圣上，是最聪明、最高明的人，自然他就可以为全国人民规定行为准则和道德规范、实行独裁政治了。
秦始皇的皇帝至上观念，还可以从他取消谥法上面表现出来。秦始皇认为：“死而以为谥，如此，则子议父，臣议君也。甚无谓，朕弗取焉。自今以后，除谥法。朕为始皇帝，后世以计数，二世三世至于万世，传之无穷。”在秦始皇的观念中，在皇帝生前臣下不能批评，死后也不能议论和评价得失。这样，才能进一步显示出皇帝是何等的尊贵和神圣！
由于秦始皇为人“少恩而虎狼心，居约易出人下，得志亦轻食人”，这种性格与法家理论正好合拍。因此在政权完全统一，并且操于皇帝一人之手后，他实行的是“以法为教，以吏为师”，将天下思想统一于法家，并依然用酷刑和欺诈来治理国家。把对其他学派思想的不满，表现为简单粗暴的黜道、坑儒、焚书，“偶语《诗》、《书》者弃市，以古非今者族”，这种独裁而残暴的政治，加速了秦王朝的灭亡。
秦王朝虽然灭亡了，但秦始皇所确立的大一统思想和皇权至上观念，却成为中国封建统治的无价之宝，为后世历代封建王朝所继承。