秦始皇統一天下後，認為現時所居的宮殿狹小，不符合自己皇帝的身份，而且位於渭水北岸的咸陽人煙稠密，擴展宮殿規模受到限制。/>
當得悉周文王、周武王分別建都的豐、鎬兩城，都是位於渭水南岸後，認為該地才是所謂的帝王之都，故打算在渭水南岸的上林苑中建造朝宮，首先建造前殿，稱為阿房，這正是阿房宮的名稱由來。
不過以上只是阿房宮名稱由來的其中一種說法，唐朝顏師古為漢書作注時，指阿房指宮殿之四阿，皆稱為房。另有說法指阿房宮座落在地勢高峻的丘陵上，大陵若阿，亦是阿房宮名稱的由來。
除此之外，阿有近的意思，房與旁相通，阿房即近旁之意，因該宮靠近咸陽，所以稱為阿房宮。
另有人指阿房一詞乃秦始皇寵妾的名字。可是，司馬遷在《史記秦始皇本紀》記載，指當時秦始皇對這個名稱並不滿意，準備等阿房宮修成後，改為更好的名稱，結果未能如願，阿房宮這個名稱便一直沿用下來。
對於阿房宮開始建造的時間，《史記》卻有兩個不同的記載。《史記六國年表》記載開始建造阿房宮的時間為秦始皇二十八年（公元前219年），但同書的《史記秦始皇本紀》卻記載為秦始皇三十五年（公元前212年），多數人把後者當作阿房宮的始建時間，較合理的解釋是，秦始皇二十八年是嬴政意欲新建朝宮的時間，其間醞釀和規劃用去幾年時間，到秦始皇三十五年才下令動工。
阿房宮的建造規模相當宏大。雖然阿房宮實際上只是渭南朝宮的其中一個部分（即前殿），但據《史記》所述，其面積達東西五百步（693米），南北五十丈（116.5米），高數十仞（約11.65米），上面可以坐上萬人，下可建為五丈旗，在裡面運送酒菜要用車和馬才行；四周架有天橋可供馳走，從宮殿之下一直通到南山。
在南山的頂峰修建門闕作為標誌。此外亦修造天橋。從阿房跨過渭水，與咸陽連接起來，以象徵天上的北極星、閣道星跨過銀河抵達營室星。
另據《三輔舊事》所述，阿房宮的宮門以磁石製造，亦稱卻胡門。四夷朝拜時若有兵刃藏身，必然被發現。
為了完成如此宏大的工程，秦始皇下令徵集隱官刑徒70餘萬人，並從渭北山嶽開採山石，從蜀地、荊地運來木料，分別修建驪山陵和阿房宮，為此遷徙三萬家到驪邑。五萬家到雲陽（今陝西省咸陽市淳化縣西北），都免除十年的賦稅和徭役。兩年之後，秦始皇在東巡途中病逝，九月被埋葬在驪山。
由於覆土驪山的需要孤男寡女請關燈。遂將阿房宮建設工地上的勞力徵調到驪山陵。第二年即四月復建阿房宮，但當年冬天（公元前209年），數十萬起義軍洶湧而至，修建隊伍被迫停止。除去因覆土驪山暫停的7個月。共施工了2年7個月。
可是，由中國社會科學院考古研究所和西安市文物保護考古所聯合組成的阿房宮考古隊。對阿房宮遺址進行的考古工作發現，阿房宮從來就沒有建成，僅是完成地基而已，而項羽入關中後，焚燒的是位於渭水北岸的秦咸陽宮，並不是一般認為的阿房宮（位於渭水南岸），考古學家在發掘原咸陽宮遺址時，發現了大量的灰燼和紅焦土，證明項羽確實曾縱火焚燒過咸陽宮。
秦始皇的另一個宏大工程就是花了三十餘年時間，修建自己的陵墓，後世稱為秦始皇陵（亦稱驪山陵），與阿房宮等大型工程一起，共動員了近七十萬人，陵墓高五十餘丈，周回五里，從渭水北岸的山嶽運取石料。
由於驪山一帶盛產黃金，南面的藍田以盛產美玉聞名，故此被秦始皇視為風水寶地，因而定此為自己的長眠之地。
自秦以後，秦始皇陵即被人認識到其特異性，東漢蔡邕在其著作《獨斷》一書中，指古時並沒有祭拜墳墓的風俗，因為當時人們相信，人死後靈魂仍永遠存在宇宙間，所以並不將靈魂脫離後的遺體視為祭拜的對象。對死者的祭拜是在宗廟內舉行，直到秦始皇將寢從宗廟脫離，改置在陵墓旁，世人才有在陵墓外祭拜的風俗。漢承秦制，也在陵墓旁安置寢殿，還準備了讓死者生活舒適的各式各樣設備。
據《史記秦始皇本紀》記載，秦始皇嬴政自從登基為王開始，便已著手在驪山營造陵墓，統一天下後，即徵召天下罪犯為他營造帝陵。鑿穿三泉，以銅製外槨（棺），墓內設計有如宮中一樣，表現出百官就位的模樣，至於絕品器皿及珍禽異獸等也從宮中移至墓室。墓室內點燃著以人魚油脂製成的蠟燭，祈願其永遠明亮不滅。
為了防止盜墓者進入，秦始皇下令工匠在墓室中裝設可自動發射的弩弓，並以水銀模擬天下河川及大海，以機關使之流動，如真實世界一樣。
據推斷，由於水銀易揮發的特性，在墓室內注入水銀，瀰漫的水銀蒸氣不但可令入葬的屍體和隨葬品保持長久不腐爛，而且水銀蒸氣具劇毒，大量吸入可導致死亡，因此地宮中的水銀還可毒死盜墓者。
除此以外，《史記秦始皇本紀》亦記載秦二世命人在秦始皇墓外栽種草木，從外邊看上去好像一座山，並下令凡沒有子女的先帝（秦始皇）後宮妃嬪，都要殉葬；為了防止工匠盜墓，貪取墓室財寶，所有參與修造墓室的工匠，不待他們出來，就封閉墓門，被活埋在陵墓裡。據考證，秦陵西側發現大量暴露在外的修墓人骸骨。
秦始皇兵馬俑博物館的鎮館之寶——銅馬車，出土時間為1980年11月，發現地點為陝西省臨潼縣秦始皇陵西側通往地宮的甬道中，由數千件零件組成，雖只有兵馬俑實際大小的二分之一，但考古學家要用近十三年時間（1980年至1993年）修復兩輛銅馬車，可見秦朝時期的工藝水平已經達到相當高的水準。
《古今圖書集成坤輿典》引述史料《漢舊儀》指，李斯是秦始皇陵工程的主持者，他曾向秦始皇報告，稱其帶了72萬人修築驪山陵墓，已經挖得很深了，好像到了地底一樣。秦始皇聽後，下令再旁行三百丈乃至。
關於旁行三百丈的意思，專家作出解釋，指修陵人從地宮向南挖巡遊通道時，遇到了大礫石，最後不得不順著礫石層改向挖掘，即所謂的旁行三百丈。
2006年，秦陵考古隊隊長段清波率領一眾考古學家，用遙感和物探的方法分別對秦始皇陵進行探測，查明地宮就在封土堆下，距離地平面35米深，東西長170米，南北寬145米，與墓室均呈矩形狀。
至於墓室則位於地宮中央，高15米，大小相當於一個標準足球場，周圍建了一圈很厚的細夯土牆，即所謂的宮牆，東西長約168米，南北長約141米，南牆寬16米，北牆寬22米。