在李斯的辅佐下，秦以短短十年工夫，即以秋风扫落叶之势，涤荡了割据称雄的东方诸侯，完成了由分裂到统一的巨大功业。此后，在巩固统一、创建秦朝帝国的过程中，李斯同样做出了卓越贡献。他作为秦廷公卿大臣，身居丞相要职，协助嬴政建立皇帝独裁的中央集权制度，采取措施统一思想，不仅善于提出方案，而且执行起来相当果断，是秦朝帝国不可多得的中流砥柱。
经过十年的兼并战争之后，秦王朝终于消灭了六国，实现了一统天下。
秦王嬴政为了巩固政权，一面镇压各国贵族的残余势力，一面在内部不断地加强中央集权统治。
一日，秦王嬴政在咸阳宫大宴群臣，庆祝这开疆拓土的不世之功。
在宽敞豪华、珠光宝气的宫殿里。秦王嬴政端坐上方，文武大臣侍立两旁。秦王的御案上，檀香缭绕，馨香氤氲，瑞气祥云，缕缕不绝。文武群臣面前，山珍佳肴，玉液琼浆，摆满几案。金银器皿，交相辉映。片刻，钟鼓声起，一队队舞女翩翩起舞，长袖轻拂处，轻歌顿起，其姿婀娜婆娑，妙音轻抒悦耳，好一派升平景象。
秦王满面春风，英气勃勃，神采奕奕。他在接受颂礼之后，洋洋得意地说：
“往日韩王向我大秦纳地，自请为我大秦藩臣，但事隔不久，韩王背约，又与赵魏合纵叛秦。我大秦才兴兵讨伐，俘虏韩王安。接着赵王派其大将军李牧来我大秦缔约结盟，修睦邻之好。寡人应允，归其质子于赵。俄顷，赵国背盟，捷起事端，发兵西向，反伐太原。我故兴兵讨伐，虏赵王。赵公子嘉纠合余孽自立为代王，企图死灰复燃。我挥师东下，诛戮代王，歼灭其国。魏王也曾入秦缔约，举国服秦。但转眼又与韩、赵等国两次兵临函谷，辱我疆土，但终于土崩瓦解，自堕其祀。楚国荆蛮，久与我大秦对敌，终为形势所迫，献青阳（今湖南长沙市）以西之地，与我修好。盟约之墨未干，歃血之酒尚温，就违背誓约，攻我南疆，结果是庸人自扰。我雄师南下，虏其荆王，灭其宗祠。燕王昏庸淫乱，其太子丹派荆轲行刺于我，所以才兴兵讨伐，杀太子丹，灭其国。齐王曾长期与我修好，互不征伐二十余年，后来用佞臣后胜之计，绝我秦使，欲抗秦师。我百万大军压境，似石击卵，齐国宗室顿时倾覆。”
秦王嬴政稍停片刻，又声若洪钟地接着道：“寡人顺乎天理，合乎民意，诛暴乱，禁邪恶。赖宗庙之神灵，六王伏罪，天下一统，此万世之大业。今名号不更，无以显示我大秦的千秋功德。现在海内康定，请众卿商议帝号。”
嬴政首先宣布吞并关东六国的正义性与合理性，明确统一天下这一空前功业是作为君主的他自己“以眇眇之身”、“赖宗庙之灵”而完成的，也就是说，他在祖宗神灵的保佑下，个人完成了统一大业，他理所当然地要拥有独裁天下的至尊地位和无上权威。因此，他要求群臣给他另行议定一个能反映自己功绩和威权的尊号，确立起自己独裁天下的至尊地位和无上权力。
嬴政的这种近似疯狂的贪权独裁要求，有他长期以来形成的特殊的个人心理因素，但主要是由于受了韩非、李斯等人君主专制、巧用权术的法家思想影响。从当时中国的社会国情看，首脑独裁也确实是建立统一国家和保障国家统一的必要途径。尽管秦的统一大业根本不是嬴政个人所完成，李斯等文臣武将们立下了汗马功劳，但臣下自然是不能与君王争功的，只能将嬴政捧上独裁地位，协助他建立起一个统一大帝国。
所以，李斯明白秦王所以要改新的称号，是要突出自己空前的权势，达到“乘威严之势以困奸邪之臣”的目的。究竟给秦王什么称号呢？李斯回顾了古代君主的各种称号，他发现秦以前的称号有天子、王、辟君、君、后、元后等，西周以后最高统治者一般称王，但是西周个别夷族国家也一度称王。如徐偃即在周穆王时代称王，与周室分庭抗礼。
到了春秋时代，南方的楚国和东南的吴越也一度称王而治，这是周天子衰微的表现。不过，这时中原国家还都是尊周的文明之邦，仍称侯伯子男。可是，到了战国时代，周天子地位更加衰落，诸侯们不再听令于天子，于是中原大国也公然称王。公元前334年，魏襄王和齐宣王相会于徐州，相互尊对方为王，并各自追赠其父为魏惠王和齐威王。接着，中原弱小国家宋君偃也自立为王。继宋这类三流国家称王后，其他各国便迫不及待地相继称王。由于大小国家都称王，王号便失去了独尊的意义，于是到战国末年，秦昭王和齐湣王率先称帝。
李斯回顾了秦统一前的各种君主称号之后，觉得王和帝都已过时，不足以增加秦王的权势。他突然想起古书上讲过世上有天皇、地皇、泰皇，三皇之中以泰皇最尊贵。于是，他悄声问丞相王绾和御史大夫冯劫道：“丞相、御史大人，你们想给秦王一个什么尊贵的称号？”
王绾和冯劫听了秦王的发问之后，也一直在思考着这个问题，经李斯这么一问，便知道李斯心中有底，于是反问道：“以廷尉之见，秦王称什么尊号最佳呢？”
李斯说出了自己的想法，王绾和冯劫表示赞同。于是，拉着李斯，一同向秦王上奏说：“从前五帝做天子，名义上是天下共主，实际统治地盘不过千里，外部诸侯分为侯服、夷服，有的来朝拜，有的不朝拜，天子对他们根本没有能力控制。如今陛下兴发义兵，诛灭残贼，平定了整个天下，使四海之内统一听从中央号令，这是自古以来从未有过的盛况，也是五帝没有办到的事情。臣等慎重地与博士们进行了讨论，认为古代有比五帝更为尊贵的三皇，即天皇、地皇、泰皇，而三皇之中泰皇最贵，因此臣等给陛下进上个‘泰皇’的尊号。陛下作为天子，尊号是‘泰皇’，命称为‘制’，令称为‘诏’，自己称自己为‘朕’，以便确立起最高威权。”
秦王嬴政听罢李斯等人的议论与请示，然后说道：
“去‘泰’留‘帝’，采上古帝位号，号曰‘皇帝’；其他一如卿等所议，制曰：‘可’。”
秦王采纳了李斯等人的建议，并有所更改与补充：
“王”更号为“皇帝”，这是秦王嬴政的发明。从秦始皇帝到清朝末代皇帝溥仪，这一名号被历代封建王朝所奉行未改。
皇帝的制度之命称“制”，令称“诏”，天子自称曰“朕”，这是采纳了李斯等人的建议。从此，“制”、“诏”、“朕”便成为皇帝所专用名词，在中国一直延续了二千余年。
“制曰可”是秦王嬴政对李斯等人建议的一个补充，意思是群臣有所上奏，皇帝在下达的制书中，肯定的批答是使用一个“可”字。
与此同时，嬴政以皇帝的名号与身份，追赠他的父亲庄襄王为“太上皇”。
嬴政以皇帝下达的第一道制书是：
“朕闻太古有号毋谥，中古有号，死而以行为谥。如此，则子议父，臣议君也，甚无谓。朕弗取焉。自今以来，除谥法，朕为始皇帝，后世以计数，二世三世至千万世，传之无穷。”
嬴政为维护皇帝至尊无上的权威，在制书中宣布废除谥法，从维护君主专制的角度来看，其理由是充分的。然而具有讽刺意味的是，秦始皇的帝位并没有像他想象的那样传至千万世，而是二世而亡；自西汉以后的历代封建王朝，又恢复了谥法。嬴政皇帝的废除谥法，归终只是为自己留下了特定的名号：秦始皇帝。
除了“皇帝”名号以及皇帝的命令称“制”、“诏”外，原来人人可用的“朕”字（原意为“我”）成了唯独皇帝可用的自称，在文字上不准提及皇帝的名字，文件上逢“皇帝”、“始皇帝”等字均要另起一行，顶格书写；唯皇帝可用玉雕大印，称“玺”，一般人的印不得再称玺。此外，有关皇帝的车服旌旗等，也都有特殊的规定。
皇帝称号的出现无疑是中国历史上的大事，它是一种统治观念的变化，反映出李斯等人利用神权加强世俗皇权的自觉。李斯不仅辅助秦王更改了统治者的称号，又依据秦国原有的职官系统，并参考东方各国职官制度，建立了一套适合于统一形势需要的新的中央行政机构。这套机构大致是：
大秦帝国的国家最高权力机关是“朝廷”，“朝”是指宫内皇帝朝见百官、商议并决定国家大事的朝堂，廷是指宫外国家各职能部门的办事机关，亦称外廷。朝廷的首脑是皇帝，他凌驾于法律之上，享有至高无上的权力，对国家一切事务拥有最后决定权，此之谓“天下之事大小皆决于上”。
直接隶属于皇帝之下的中央政府（即所谓“外廷”），是国家最高的行政机关，其最高长官有丞相、太尉、御史大夫。
丞相：秦设置左右二丞相，“掌丞天子，助理万机”，为文官之长，是中央政府中的最高行政长官，在皇帝的直接领导下，负责处理国家日常的一切行政事务。丞相为“金印紫绶”。
太尉：“掌武事”“主五兵”，为武官之长，是中央政府中的最高军事长官，在皇帝的直接领导下，负责处理国家日常的一切军事事务，战时拥有领兵作战的权力，但无调兵权；军队的调动权由皇帝一人拥有。太尉为“金印紫绶”。
御史大夫：主管监察百官，“掌副丞相”，又“掌图籍秘书”，相当于秘书长的职务，又负责监察百官，往往比丞相、太尉拥有更大的实权。御史大夫为“银印青绶”。
丞相、太尉、御史大夫作为皇帝在处理国家行政、军事、监察及文秘三方面事务的助手，以中央政府中上述三方面事务的最高长官的身份，直接对皇帝负责，位在皇帝一人之下，居百官之上，合称“三公”。
“三公”之下设有“九卿”（其数目不止于九），掌管中央政府中的不同职能部门，分管全国的不同行政事务，分别受丞相、太尉、御史大夫的领导，并直接听命于皇帝。秦帝国中央政府的各职能部门有：
奉常：“掌宗庙礼仪”，主管宗庙、陵墓以及思想、文化方面的事务和活动，其属官有丞。
郎中令：“掌宫殿掖门户”，负责保卫皇帝和上传下达，“主管内诸官”，其属官有大夫（“大夫掌论议”）、郎（“郎掌门户，出充车骑”）、谒者（“谒者掌宾赞受事”）。郎中令以皇帝警卫和机要秘书的身份，与皇帝关系亲近。在九卿之中，郎中令拥有较重的实权。
卫尉：“掌宫门卫屯兵”，即掌管皇宫的警卫部队，其属官有丞。
太仆：掌管皇室车马，其属官有丞。
廷尉：“掌刑辟”，是国家司法机关的长宫，其属官有正、左右监。
典客：“掌诸义蛮夷”，主管秦王朝管辖下的少数民族事务，其属官有丞。
宗正：“掌亲属”，主管皇帝宗室亲属事务，其属官有丞。
治粟内史：“掌谷货”，主管全国经济和财政收入，其属官有两丞。
少府：“掌山海池泽之税”，以供皇室之用，其属官有六丞。
中尉：“掌徼循京师”，负责保卫国都，其属官有两丞、侯、司马、干人。
主爵中尉：“掌列侯”，掌管授予爵位事宜。
将作少府：“掌治宫室”，主管国家宫室等大型土木工程建筑，其属官有两丞。
詹事：“掌皇后太子家”，主管皇后及太子宫中事务，其属官有丞。
典属国：“掌蛮夷降者”，主管附属于秦王朝的少数民族政权。
秦帝国中央政府各职能部门的设置、官员的职掌以及其与皇帝的隶属关系，基本上是秦统一六国前秦国中央政府的继续。李斯在这一问题上的贡献是：
第一，秦帝国中央政府各职能部门的设置，考虑到了国家事务的各个主要方面，各职能部门之间彼此分管的事务界线清楚，每个职能部门长官的职掌明确，从而使中央政府在组织上比从前更加完善，既有继承，又有发展。从更加有效地行使国家职能的角度来看，秦帝国的中央政府在中国政治制度发展史上乃至对世界其他某些国家政治制度发展史上，都是有所贡献的，堪称是一个里程碑。
第二，秦帝国中央政府的组织法对于中国政治制度发展史乃至对于世界其他某些国家君主专制制度发展史的特殊贡献是，它更加有利于进一步加强皇帝至高无上的权力，从组织上使皇帝成为集国家军政大权于一身的专制君主，使中央集权的君主专制制度从此确立，开创了中国封建时代的君主专制制度。例如：
丞相、太尉、御史大夫分管国家的行政、军事和监察大权，并使之相互制约，这就从组织上防止了丞相集行政权与军政权于一身；
主管军事的太尉只有统兵权，无调兵权，有军事行动时又往往是由皇帝临时指派统兵大将，这就使军权牢牢地掌握在皇帝一人手中；
御史大夫的监察百官，参与机要，最得皇帝的亲信，对丞相、太尉的权力起制约作用。
由于“三公”互不统领，皆直接对皇帝负责，国家大事的最后决断权便归于皇帝一人，“三公”中的任何一个人都无法从组织上成为战国时代于关东六国中屡见不鲜的专断国家大权的“重臣”。
“九卿”虽在“三公”领导之下处理国家日常政务，但皇帝有时却超越三公直接向九卿中的某某下达某项指令、交办某项事务；九卿也有权超越三公直接向皇帝奏事，这就使秦帝国的中央政府更加有效地置于皇帝的直接控制之下，加强皇帝的权力。
很明显，李斯等人设计出来的秦代中央集权机构很多方面都沿袭了统一前的官制，因之不可避免地带上一些局限性。最明显的是，皇室内务官与国家行政官没有严格区分开来，九卿中除典客和治粟内史以外，都是为皇帝私人服务的内务官。内务官与行政官的混一，是奴隶制社会官制的遗迹，其行政效率不是很高的。但是应该看到，三公九卿制贯穿的以皇帝为中心的原则被历代统治者所沿用。三公九卿制的影子在中国古代官制史上都可以看到，即便是隋唐的三省六部制也不过是三公九卿制的翻版而已，而宫廷内务官被排斥出行政官僚体系以外则是封建社会发展到成熟时期的事，因此，李斯等人谋划出来的皇帝制和三公九卿制，在中国古代史上便具有划时代的意义。
除此之外，李斯还为秦始皇雕刻了举世闻名的传国玺。
先秦时代，统治者常把权力寄托在某种具体的、可感知的物质上，我们把它称为权力的物化。相传夏禹王在位的时候，九州方伯贡献了各地生产的铜，禹用它铸造了九个鼎，又在鼎上刻下各种动物形象，摆列在王室里，象征着王室统帅四方，诸侯服从夏王。后来，夏桀昏庸暴虐，被商汤战败，于是，九鼎便转移到商王室，历代商王奉以为宝，把它作为拥有天下的象征。600年后，新兴的周又消灭了商，周成王将九鼎安置于洛邑，据说上帝曾告知周王说九鼎能保存700年，流传20代。由于鼎成了当时奴隶主阶级王权的象征物，所以想取周室而代之的楚庄王，曾挥师洛邑郊外，问鼎之轻重。周定王吓得灵魂出窍，忙派王孙满到效外慰劳楚庄王。王孙满说：“鼎是王室特有的，在位之王品德高尚，鼎虽小却重，不会转移他人；在位之王如果奸邪昏乱，鼎虽大却轻，容易为他人所得。现任周王品德完美，才干卓绝，所以鼎之轻重，是不能随便能问的！”王孙满的这番巧妙的对答，使楚庄王无话可说，自讨没趣地率师撤退了。
周代流传的九鼎究竟到哪里去了呢？有人说失落在泗水之中。秦始皇巡游东方，途经泗水时曾派千多名潜水高手打捞了几天，但没有找到九鼎。又有人说九鼎保存在战国时的东周国，当时诸侯各自为战，不尊周王，王室经济困难，被迫将九鼎熔化铸钱后，流通出去了。总之，周鼎至今下落不明，无法找到。
从夏至周再到战国时代，流传了一千多年的鼎虽然荡然无存，但是把权力物化的观念却被保存下来，新建立的秦王朝也必须将空前庞大的皇权物化。
一天，始皇又在咸阳宫宴请群臣。洒酣耳热之际，李斯慷慨陈辞于皇帝前说：“过去先王地不过百里，权不出四境，天下诸侯时或不朝，时或攻战，天子无法控制，那些君王徒有虚名，与陛下一统天下、建立帝业相比，简直不足挂齿，可是他们却拥有九鼎，历世相传，民间至今传为美谈。陛下成就大业，更当拥有宝器，以昭示天下，宣扬圣德。”
秦始皇说：“过去三代之王以九鼎传世，九为阳数，是多的象征，所以天下诸侯割据，分崩离析，王室有瓦解之象。寡人赖宗庙之灵，得以诸侯为郡县，以天下为一家，应以一件宝物而名世。”
始皇同意了李斯的建议，并按流行的象数学说阐明了三代亡国之由，规定了新的国家宝器原则。
李斯接过秦始皇话头说：“陛下富有四海，宝物无数，其中最为先王所重者不过是和氏璧，臣请磨和氏璧为传国之玺，陛下春秋万岁之后，永远以此传国。”
秦始皇点头称善，群臣山呼万岁。
和氏璧的确是有名的天下重宝。相传春秋初年，楚人卞和在荆山拾到一块玉璞。他以独特的眼光认定剥去玉璞外表的石头能够得到精美绝伦的宝玉。他觉得这种宝玉只有楚王才有资格享用。于是，他将玉璞献给楚厉王。楚厉王是个不识宝货的愚人，交给玉匠检验。玉匠粗略看了一下，信口说道：“这是块普通的石头，根本没有价值！”厉王觉得受到了空前的愚弄，下令斩掉卞和左脚。不久，厉王死了，武王即位。卞和献宝之心未灭，又将玉璞献给武王，谁知武王同样不识宝，也交给玉匠检验，凑巧的是，玉匠偏偏又是上次那个，他看到这块熟悉的玉璞，不假思索地说：“这分明是块普通石头，那个贱人怎敢骗了先王又骗大王呢！”武王一听，大怒不已，下令斩卞和右脚。几年后，武王病死，文王即位，卞和不敢再献宝，他抱着玉璞在荆山脚下嚎啕大哭三天三夜，泪水哭干了，眼睛里流出血来。文王听说后，派使者问道：“天下被砍足的人很多，为什么您老先生哭得如此悲伤呢？”卞和说：“我并不是为砍掉双足而悲伤，而是为宝玉被当成石头，贞士被当成骗子而悲伤啊！”使者还报以后，文王命人剥去玉璞外表石头，果然得到晶莹剔透、光彩照人的美玉。于是以和氏命名，称为“和氏璧”。春秋时代楚人常以和氏璧炫耀诸侯。
至战国后期赵惠文王时，楚国为联赵抗秦，将和氏璧送给赵王。早已垂涎和氏璧的秦昭王认为赵国软弱可欺，想用欺诈的办法骗取和氏璧，于是赵国蔺相如上演了完璧归赵的故事，保全了和氏璧。可是，公元前228年，秦灭赵后，赵国国宝重器包括和氏璧悉数迁往秦都咸阳。经过春秋战国几个世纪的炒作，和氏璧的价值不断上升，成为惊世的国宝。
李斯建议被秦始皇认可后，就到国库里取出了和氏璧。为慎重其事，李斯特沐浴更衣，在家斋戒15天，然后，清水洗手，取出钢刀，精雕细琢。十多天后，璧的上方便雕成了一条神龙，龙首高昂，身体盘旋，两爪从身边的浮云中牢牢抓住底下的一块方形美玉，神龙腹部微微拱起，形成一个隐蔽而小巧的圆孔，通过这个圆孔可以系上青色的绶带。在传国玺的四壁，李斯又刻上鸟兽花纹，盘旋欲飞的神龙和展翅起舞的鸾凤上下辉映，反映出对秦国吉祥如意的祝福和秦始皇虎吞天下的博大气势，也充分展示出李斯的个人才华。
刻完传国玺图案之后，下一步该刻文字了。可是刻什么好呢？才华横溢的李斯为难了。因为文字既要体现皇帝的威严，又要突出皇权的神圣，既要符合皇帝的心理，又要反映他个人的思想。更重要的是，它将作为国家的象征，传之万世以至无穷，李斯感到责任重大，不能造次。最后，经过数天的反复设计与斟酌后，李斯终于有了主意。只见他猛然抓起钢刀，走笔如神，不到一个时辰的工夫，传国玺上赫然出现了八个小篆字：昊天之命，皇帝寿昌。
第二天早朝时，李斯取出用黑色丝织物精心包扎的传国玺，表情严肃，长跪于地，双手捧玺，高声奏报：“启禀陛下，赖宗庙神灵，传国玺现已刻好，请陛下过目。”
始皇大喜，亲自走下宝座，接过传世国宝，小心拆开丝绸，端详着栩栩如生的神龙和鸟兽，不禁连连称善。接着，他仔细鉴赏了篆刻文字，说道：“相君果然才华卓绝，‘昊天之命，皇帝寿昌’八个字概括得精妙。大秦能够兼并诸侯，一统天下，凭的便是上天神灵的庇佑。皇帝既得神灵呵护，一定能够传之万世，永远昌隆。来人，给丞相赏黄金500金，帛1000匹！”
霎时，群臣欢哗，万岁山响。秦廷热闹非凡，早朝顿时变成了庆贺传国玺诞生的庆功会。
秦始皇想把皇位传之万世，并不打算改朝换代，所以玉玺不刻国号姓氏，他认为皇帝就是天子，天子就是皇帝，永远是自家的专利，绝对不会姓赵姓李，更不可能出现什么汉魏隋唐，也就根本没有必要刻上国号姓氏。既然这玉玺没有刻上姓氏国号，是接受天命统治天下的皇帝象征，所以成了以后历代枭雄们争夺之物，这是秦始皇没有想到也不可能想到的。当时他在李斯等人的协助下确立了皇帝尊号和皇权独裁制度，误以为如此一来秦家就万无一失了，但实际上秦朝并没统治多久即被刘姓汉朝代替。不过，李斯协助秦始皇创建的皇帝尊号和皇权独裁制度却一直向下沿用了两千多年，直到清朝灭亡才算寿终正寝。