据《史记》记载，秦始皇出巡队伍在通过咸阳城的街面时，不是戒备森严，深藏不露，而是允许人们夹道观看，任其瞻仰。当年，汉高祖刘邦曾经在咸阳服徭役，他就曾目睹了秦始皇出巡队伍的隆重仪仗和秦始皇本人的威严神态。观后，他不禁叹气说：“嗟乎，大丈夫当如此也！”
秦始皇“亲巡天下，周览远方”，除了大规模的公开出巡，他还采用了微服私访的办法。据《韩非子》记载，最早是春秋时期“齐桓公微行以巡民家”。微行，就是帝王为了隐瞒自己的身份，化装成普通人而便装出行。通过微行巡访，帝王可以直接获得民情。《史记》记载，前216年“始皇为微行咸阳，与武士四人俱，夜出逢盗兰池，见窘，武士击杀盗。关中大索二十日”。秦始皇遇到强盗的“兰池”，是一个人工湖泊，位于今天咸阳市东北杨家湾。《三秦记》记载：“秦始皇作长池，引渭水，东西二百里，南北二十里，筑土为蓬莱，刻石为鲸鱼，长二百丈，亦曰兰池陂。”
咸阳，位于今陕西省中部。因地处九嵕南、渭河北，山水俱阳，始名“咸阳。”也有的说是“咸亭”与“阳里”两个地名的合称。地处关中盆地至黄土高原的过渡区。秦朝都城咸阳遗址西距今天咸阳市10余公里。前350年，秦孝公迁都咸阳，在宫廷门外设置冀阙，用于宣布国家政令。秦惠文王和秦昭襄王时，都对咸阳进行过扩建。在统一六国战争中，秦始皇“每破诸侯，写放其宫室，作之咸阳北阪上，南临渭，自雍门以东至泾、渭，殿房复道周阁相属”。统一六国后，先于前220年“作信宫渭南，已更命信宫为极庙”。信宫叫做极庙，以象征天极，即把咸阳宫作为天下的中心。后秦始皇以为咸阳人多，先王宫廷小，又于前212年扩建咸阳，终于形成“渭水贯都，以象天汉，横桥南渡，以法牵牛”的情势。
考古挖掘表明：咸阳宫殿区集中于咸阳原上，这与史书记载吻合。咸阳遗址有宫殿区、居民区、手工业区、交易市场和墓葬区等。咸阳原下边，是居民区和手工业区。由于渭河河床的北移，咸阳更多的遗迹已经再也无法找到。咸阳遗址出土了瓮、罐、盆、壶、雁足灯以及各国货币等文物。其中有秦统一度量衡诏版一块，铭文为“二十六年，皇帝尽并兼天下诸侯，黔首大安，立足为皇帝，乃诏丞相状、绾，法度、量则不壹。嫌疑者，皆明壹之”。
秦始皇经营咸阳，在建设布局上摈弃传统的城郭制度，所建皇宫建筑群，既庞大而又松散。加上原秦国的宫殿，达到“关中计宫三百”。主要宫殿有：
长安宫，《太平御览》：“文公造长安宫，南至终南山。”
大郑宫，在今凤翔雍城内。
蕲年宫，又名祈年宫。在今凤翔县长青乡孙家南头村。秦始皇举行冠礼时，曾在此处斋戒。
霸宫，在今临潼区韩峪乡油王村一带。《汉书》：“秦穆公筑为宫，因名霸城。”
频阳宫，《水经注》：“频阳宫，秦厉公置。”
橐泉宫，在今凤翔西南千河东岸。附近有一袋状水泉，即橐泉，水质甘醇，四季常涌。
阳宫，在今户县西陂头村。
章台宫，在今西安三桥镇高低堡一带。为秦王见外使之宫殿。
羽阳宫，在今宝鸡市卧龙寺的秦汉陈仓故城内。一说宫址在今凤翔县长青乡马道口村附近。遗址出土秦武公时期瓦当万片。
虢宫，在今宝鸡县虢镇。《汉书》：“虢宫，宣太后起。”
高泉宫，《陕西通志》：“在扶风县美阳县故城，秦宣太后尝居之。”
甘泉宫，在今乾县西北五凤山麓的孔头村。一说在今淳化县的甘泉山上。遗址北部中央有一个夯土台基，台基南部有两个东西对峙的阙状高台，台基之南还有东西对称的大型建筑基址。遗址内出土有龙纹空心砖、云纹瓦当等。
棫阳宫，在今凤翔县城南东社。
六英宫，《太平广记》：“主父入秦，直至昭王所居六英宫，而人不觉。”
长杨宫，在今周至县终南镇东南3公里竹园头村。《汉书》：“长杨宫，有射熊宫，秦昭王起。”
芷阳宫，在今临潼县韩峪乡油王村一带。
步高宫，在今渭南阳郭镇张胡村。《三辅黄图》：“在新丰县，亦名市丘城。”遗址有大片夯土台基，出土有云纹砖、云纹瓦当等。
步寿宫，在今渭南城南2公里蒋家村南一带。《水经注》：“首水迳步寿宫西而入渭。”蒋家村北有一土堆，相传为秦始皇焚书台。
成山宫，在今眉县城西8公里的第五村。
回中宫，在今凤翔县长寿镇附近。
曲梁宫，《国策地名考》：“秦有曲梁宫，在三原。”
梁山宫，在今乾县甘泉宫遗址以西约15公里处。《三秦记》：“梁山宫城皆文石，名织锦城。”遗址现存方形夯土台基一座，发现大型卵石坑和圆形建筑遗迹。
兴乐宫，在今渭南市北郊的龙首原北部。《三辅黄图》：“兴乐宫，秦始皇造。”宫中筑鸿台，高四十丈，秦始皇曾在台上射落大雁。此外有鱼池台、酒池台、大夏殿等。
宜春宫，在今西安市南郊雁塔区山门口乡杜城村。
望夷宫，在今泾阳县将刘乡福隆庄一带。
阿房宫，又称阿房。阿为近的意思，因距咸阳近，故称阿房。《史记》记载：秦始皇“乃营造朝宫渭南上林苑中。先作前殿阿房，东西五百步，南北五十丈，上可以坐万人，下可以建五丈旗。”秦始皇在位时只修竣了前殿。秦二世即位后，又继续修建。前206年，项羽入关，焚毁殆尽。
考古挖掘表明：阿房宫地势高平，南北长约5公里，东西长约3公里。主体建筑前殿遗址在今西安市西郊，为一长方形台基，面积约60万平方米。这个夯台比史书记载的前殿要大，残留的建筑基址高出地表10米以上。前殿东约1公里处，有隆起夯土台，当地称“始皇上天台”。阿房村南附近从东至西，夯土台地不断，面积约26万平方米。前殿东北200米处“北司”建筑遗址，发现一百多个大型台基，出土绳纹瓦片上有“北司”、“宫寅”等小篆文字，可知其宫殿用天干编号。阿城北阙门叫磁石门，又名却胡门。传说荆轲刺杀秦始皇后，改用磁石作成宫门，以检查进入的人们是否携带武器。阿房宫周围建有复道，从前殿向南直抵终南山，向北则横渡渭水而与咸阳宫相连。这里有上林苑，是秦始皇处理国家大事的地方。
据《史记》记载，秦始皇曾经计划扩建上林苑，东边到函谷关，西边到雍城。优旃，“秦倡侏儒也”，是一个身材矮小的歌舞演员。他向秦始皇说：“好啊，最好多放一些禽兽在里面，那么，盗寇如果从东面侵入，让麋鹿用角去抵抗他们就足够了。”秦始皇听完优旃的这番话，放弃了这个占地相当于整个渭河平原的园林建设计划。