翌日
刘邦又一次开宴，这次全部诸侯都请求刘邦称帝，但是按照古礼，刘邦再一次推脱，然后众人又一再劝进，刘邦佯装无奈道：“也罢，既然你们大家都这样说，觉得寡人称帝有利于天下吏民，那就按你们说的办吧。”
汉五年
二月初三，甲午日，大吉
刘邦于定陶县氾水北岸，登台举行登基大典，定国号为汉，刘邦即皇帝位，王后吕雉改称皇后，太子刘盈称皇太子。
“盖有非常之功，必待非常之人，故马或奔踶而致千里，士或有负俗之累而立功名。夫泛驾之马，跅弛之士，亦在御之而已。
皇帝刘邦，敢用玄牡，昭告皇天上帝、后土神祗：
秦朝赢氏，不恤民力，肆意妄为，致使庶民无力，百姓无立锥之地，顷刻，天下有志之士，或举事反正，或攻伐无道，现有刘氏名邦，砀郡沛县人士，提三尺剑，斩白蛇而义天下，率先攻灭暴秦，于天下有大功者一，望上天鉴之。
楚王项籍，横征暴敛，江东人士，不以中国之民为民，单以江东之士为命，刘氏名邦，有匡扶宇内，安定寰阔之心，为天下万民计，出巴蜀，入关中，起诏天下英豪，共伐暴君项籍于乌江，于天下有大功之二，望上天鉴之。
天下战乱，至今已百余年矣，有刘氏名邦，体察民心，安定黎民，致使有识之士，其才可用，贤能之人，其德可显，虽智薄才梳，但能人尽其才，物尽其用，致使天下重归安定，疆域重归一统，于天下有大功者三，望上天鉴之。
朕惟否德，惧忝帝位，询于庶民，外及诸侯君长，佥曰天命不可以不答，民心不可以不查，四海不可以无主，率土势望，在朕一人。
朕畏天之威，又惧汉邦将湮于地。谨择元日，与百僚诸侯登坛，受皇帝玺绶。修燔瘗，告类于大神。惟大神尚飨！祚于汉家，永绥四海。”
随后刘邦为了安抚诸侯，决定实行郡国并行，在没有诸侯封国的地方实行郡县制，由汉廷直接管理，有诸侯封国的地方实行分封制，由诸侯自行管理，诸侯只需履行每年的贡赋和出兵的义务即可。
刘邦对于几个诸侯的安排如下：
白王卿依旧封为白王，定都邯郸，占据原来的太原郡、上党郡、河内郡、雁门郡，为了防备北方蛮夷，刘邦收回了云中郡，白卿考虑到防守压力，以及云中郡的负担，同意将云中郡给刘邦，将防御重点集结在四郡。
该封齐王韩信为楚王，因为义帝没有后代，而齐王韩信熟悉楚地的风俗，因此刘邦就改封他为楚王，定都下邳，占据着会稽郡及其周边一片地方。
封建成侯彭越为梁王，定都定陶。改封韩王信为魏王，定都安邑。因为番君吴芮的将领梅鋗有战功，跟随刘邦进入武关，所以刘邦感激番君，因此改封衡山王吴芮为长沙王，定都临湘。
改封九江王英布封号为淮南王，其封地依旧，定都六。燕王臧荼、赵王张敖、邯郸王白炜皆不变，封号和封地依旧。燕王都蓟，赵王都襄国，邯郸王都邯郸。