秦朝是中国历史上第一个统一的中央集权的封建国家。其军事制度是在战国时期秦国商鞅变法的基础上形成和发展起来的。
而从商鞅变法直到秦始皇统一天下期间秦国的军事制度尽管也进行了一定程度上的调整，但是这种调整基本上都是在比较局部的事情之上，而大体的军事制度却基本上早就已经完成了整合。
秦王朝的军队，置于皇帝的严格控制之下，负责全国军事行政的官吏为太尉，战时随时任命将军统兵，秦有上将军和前后、左、右诸将军。军队可分为京师兵、地方兵和边兵三部分。
京师兵主要由郎官、卫士和守卫京师的屯兵组成。郎官由郎中令统领，卫士由卫尉统领，负责宫廷内外的警卫。负责守卫京城的屯兵由中尉统领。地方兵置于郡、县，一般由郡、县尉（亦称都尉）协助郡守或县令统率，平时维持地方治安，战时听中央调遣。
征调地方兵，需以皇帝“虎符”为凭。边兵主要负责边郡戍守，由边郡郡守统领，下辖都尉和部都尉。
统一后的秦代军队，仍然分为有轻车（车兵）、材官（步兵）、骑士（骑兵）、楼船（水兵）四个基本兵种。大抵平原诸郡多编练骑土、轻车，山地诸郡多编练材官，沿江、海诸郡多编练楼船。
秦代车兵虽已不是军队的主体，但仍然是战斗编组中不可缺少的一个重要兵种。从秦始皇陵兵马俑出土的情况看，车兵既有单独的编队，也有与步兵相结合的编队，还有与骑兵相结合的编队，并有与步、骑同时相结合的编队。这说明车兵既可以独立使用，又可以同其他兵种配合使用，是车、步、骑联合作战中的重要力量。
车兵主要用于平原地区的作战，进攻时用以冲陷敌阵，打乱敌军的战斗队形；防御时用战车布为阵垒，阻止或迟滞敌军的冲击；行军时置于前锋和两翼，有利于保障部队的安全。
战车皆为木制、单辕，驾四马——两掺两服。
车上有甲士三人，御手居中，车左居左，车右居右，一律着金属铠甲。御手因以双手驾御车马，目标明显而无还击之力，故防护十分严密，其铠甲的披膊长及手腕，把臂全部罩住，手上有护手甲，颈部有颈甲，腿部缚有胫缴。
战车上装备两套柄长为三米的矛、钺和两套弓箭、秦弩，有的还配有盾和带发射架的弩。战斗时远则以弩箭射击，近则以矛钺格斗。
车属徒兵一般为八人，其装备与一般步兵相同，其任务是密切与战车协同，既掩护战车的安全，又利于在战车的掩护下扩大战果。
步兵是秦代军队构成中的主体。秦始皇陵出土的绝大部分武士俑都是步兵俑。步兵灵活性大，能适应各种地形、天候和战斗形式，尤其利于在险阻复杂环境下行动，因而其区分和装备都较其他兵种复杂，使用也较其他兵种广泛。其主要区分有重装步兵和轻装步兵两种。
重装步兵多数身穿金属铠甲，手持戈、矛、钺、铍等长柄兵器，担负着同敌军重兵集团格斗的任务。
轻装步兵一般不穿铠甲，持弓、弩等远射武器，配合重装步兵杀伤格斗距离之外的敌军。
步兵中百将以上的各级军官，其主要职责是指挥部队作战，安全和自卫甚为重要，所以只穿甲带剑，不持长柄兵器。屯长以下的小吏，既指挥战士作战，又亲自率领战士冲锋格斗，所以既佩剑又持长柄兵器，并和其所率的战士一样，有的穿甲，有的不穿甲。
不论进攻、防御或攻城、守险、迂回、包围、伏击、奇袭等各种作战形式中，步兵往往承担主要的作战任务，并最终解决战斗，在值勤、警戒、巡逻等各种勤务中，也往往以步兵为主。因此，步兵是秦代军队中最主要的兵种，在车、步、骑协同作战中，步兵一般居于主导地位。
步兵的弱点是快速性不如骑兵，稳固性不如车兵，与车、骑结合才能如虎添翼。所以秦代军队特别强调以步兵为主的车、步、骑协同作战。
项羽的军队制度在很大一部分继承了秦王朝的基础之上，进行了一些改革，首先是基本上完全取消了车兵，同时在进行步兵作战的时候改革了士兵的阵型，项羽的部队在武器的装备之上一开始其实是落后于秦王朝的士兵的，但是他之所以能够靠这样的士兵去战胜秦王朝，其中最为重要的原因当然还是因为项羽足够厉害的训练方式。
但是项羽本人的训练士兵的水准尽管高，但是以后如果他成为王，甚至称帝之后，那些训练士兵的事情肯定就不可能再让他自己去进行了，所以一方面他需要想办法将自己的训练士兵的方式进行推广，另外一方面也需要通过加强士兵其他方面的能力来降低士兵对于这些训练的依赖度。
骑兵也是秦代的重要兵种之一。统一前秦军有骑万匹，统一后有较大的发展，在北击匈奴和镇压农民起义的战争中部有较多的骑兵参加。从秦始皇陵兵马俑出土的情况看，秦代的骑兵已经配备有齐全的鞍。战马都经过严格的训练和精选，高皆1.33米以上。骑士个个精强勇悍，一律穿短甲，手持弓箭。当时尚无马镫的出现。由于没有马镫，骑士两脚悬空，没有着力点，很不利于马上格斗。加之用于斩劈的厚背长刀在当时也没有出现，不论使用长柄击刺性兵器矛、戈、戟或短柄的剑，从马上对敌步兵冲杀都很不便。因此，骑兵的技术、战术发挥受一定影响，主要是发挥其快速机动、突然猛烈、远距离射杀敌步兵集团的优势。
这些情况表明，秦代的骑兵和战国时的骑兵一样，尚处于发展的初级阶段。但其地位和作用日趋重要。在秦始皇陵兵马俑中，骑兵既有独立的编队，也有与其他兵种的混合编队，是构成秦代军队的重要兵种之一，在车、步、骑协同作战中具有重要的地位。尤其在平原旷野和一般丘陵山地中作战，骑兵更是一支强大的机动力量。
经过了相当长一段时间的实战训练与磨砺，项羽自己以及他手下所率领的骑兵部队已经拥有了非常丰富的实战经验，更加重要的是他试图将这些实战经验转换成某种能够不断传递下去的东西。
这其实也就意味着项羽手下的骑兵早已经脱离了秦王朝时期的一些缺陷，当然这可能是因为项羽训练得好，也可能是因为这些骑兵在频繁的战斗之中逐渐成长起来了，但是更加关键的一点在于，这些骑兵的变强意味着项羽是可以有机会掌握一种更加顶级的常规骑兵部队的。
水军也称楼船士，是秦代武装力量的组成部分，其数量仅次于步兵，远远超过车兵和骑兵。
统一前秦的水军主要建于巴蜀地区，统一后广建于江南各地，因而规模十分宏大。水军的战船主要区分为大型的楼船和轻捷的艨艟、斗舰等两类，以利水上作战时大、小部队及轻、重战舰之间互相配合。
水军的武器装备齐全，除水战特用的钩拒等武器外，凡陆地上作战使用的弓弩、长短兵器、火攻用具等无不皆备。水上战斗时远则以矢弩交射；近则以钩拒、五兵进行攻守格斗，实施猛烈的冲角战和船舷战；一旦有机可乘，便施以火攻。水军不仅仅担负水上作战的任务，它实际上是江南水泽地域的综合性兵种，除水上战斗外，登岸野战、攻城守险等无所不能，战于水上则相当于车、骑，战于陆上则相当于步兵。
例如，南平百越时动员楼船士五十万，既完成了水上作战任务，也完成了陆上作战任务，对开拓和统一岭南广大地区发挥了重大的作用。秦始皇第五次出巡天下时，曾一度在水军的护卫下，长途航行于海上，并亲手以弩射杀巨鱼。这说明秦代的水军已经具有海上作战的能力，有效地控制着东部沿海的海防。
秦代军队的平时编制，大体和统一前的秦军相同。由于历史资制的不足，具体编制情况很难做出准确无误的判断。
一般说来，步兵的编制分为六级，即：五人为伍，设伍长一人；二伍为什，设什长一人；五什为屯，设屯长一人；二屯为百，设百将一人；五百人，设五百主一人；一千人，设二五百主一人。其中，“二五百主”也称“千人”，已属中级军官。
骑兵的编制，以秦始皇陵出土的兵马俑情况看，很可能是四骑一组，三组一列，九列一百零八骑为一队，并能属战车六乘。这和《六韬·均兵》篇所说“五骑一长，十骑一吏，百骑一率，二百骑一将”的编制，大致相近，但有所不同。
车兵的编制，从秦始皇陵出土的兵马俑情况看，没有步兵配合时，每八乘为一偏（即一行），二偏十六乘为一组，四组六十四乘为一队。这和《六韬·均兵》篇所说“五车一长，十车一吏，五十车一率，百车一将”的编制，也是颇为接近的，但有所不同。当有步兵配属时，则以兵车一乘、甲士三人，步卒八人为一个基层单位，六乘为一组，十八乘加指挥车一乘为一队。这和春秋时每乘兵车步年多至七十二人的编制大不相同，其原因就在于兵种的发展和车、步的分离。
春秋是车战的鼎盛时代，以车为主，车、步合编，随着战争的需要和兵员的扩充，车属步卒由十人、三十人一直增加到七十二人。进入战国以后，步兵成为独立的兵种，并取代车兵而居于主导地位，车、步、骑逐渐按兵种分别编制，因而车属步兵愈来愈少。到了秦代，车、步、骑分编已成定制，作战时的配合是兵种的协同而不是编制的混合。
所以，车、步合编的现象已不多见。合编时每乘步卒减少到八人。关于秦代水军的编制，无文献可证。从有关情况分析，很可能和步兵相仿，秦的巴、蜀水军，用“舫船载卒，一舫载五十人”，每舫即相当于步兵的一个屯。所谓“舫船”，即两船相并。因为一只船载二十五人，不是一个编制单位，所以才合并起来载五十人。再如，“司马错率巴蜀众十万，大舶船万艘，米六百万斛，浮江伐楚”，每艘即相当于步兵的一个什。所谓”大舶船”，实乃“太白船”的音误，是一种较小的船，所以每船仅载十人。
当时的许多水军，实际上即经过一定水上训练的步兵，所以其编制与步兵相似，以适于水、陆两用作战。当然，水军的编制，也有自己的特点。，“大羿一艘广丈六尺，长十二丈，容战士二十六人，棹五十人，舳舻三人，操长钩矛、斧者四，吏、仆、射、长各一人，凡九十一人”。这里仅操舟水手即达五十三人，占总编制的一半以上。这种编制方法和特点统一后的秦代水军也予以继承和发展。
不过，一旦登陆作战，大量的水手也同样要转化为步兵参加战斗。因此，古人强调“船军（即水军）之教，比陵军（即陆军）之法，乃可用之”，这说明水军的编制以及训练等等，都是和步兵颇为相类的。
秦代军队的战时编组，是在平时编制的基础上，组建为大规模的作战部队，一般称为部曲制。
其具体编组的方法是：首先根据作战对象等各方面情况，确定总兵力，任命三军统帅（即大将、上将军，也泛称为将）；在统帅之下，根据作战的需要和总兵力的多少，分设若干个将军（四副将、裨将军，也泛称为将军）；每个将军统率苦干个部，部的长官称校尉，即一部一校；每个部下设若干个曲，曲的长官称军候，即一曲一候；曲以下即平对军队的编制，如步兵的千人（设二五百主），五百人（设五百主）、百人（设百将）、五十人（设屯长）、十人（设什长）、五人（设伍长），以及数量不多的车兵和骑兵。
自五百主以上，各级指挥官都设有自己的亲兵卫队，大约占其所率总兵力的十分之一，如五百主的卫队为五十人，二五百主的卫队为一百人，校尉的卫队为一千人，大将的卫队为四千人，等等。
凡将军以上皆设有作战指挥机构，称为幕府。幕府中设有各种指挥机关和参谋人员，达数十人之多。作战行动结束后，曲以上指挥机构即行撤销，将军交出兵权，部队恢复平时建制，士兵分别归建或复员。
秦朝沿袭战国时的郡县征兵制。从所记的情况看，男子十七岁“傅籍”，以后根据战争需要，随时可征集入伍，到六十岁才能免役。秦时还常谪发己科罪犯或徒隶等为兵，称为“谪戍”。
秦朝的军训制度较为严格。秦律规定，射手发弩不中，御手不会驾车，骑士和马匹课试最劣者均要受罚，有关督训官吏及负责选募者也要受罚。
秦时期，军队统一，军权高度集中，军队的指挥和管理体制严密，兵役制度也较为完善，这些表明秦王朝时期的中国封建社会军事制度的已经基本成型。
秦王朝时期的兵制已经达到如此高度的情况之下，项羽其实要想在这基础之上去进行规模比较大的进一步提升确实也并不是一件容易的事情了。
但是项羽依然还是需要对原本的兵制进行一定程度上的革新，而这种革新从某种程度上来说其实并不是说就一定要将原本的制度进行某种翻天覆地的变化，而是要在原本的制度基础之上进行取长补短，从而设置出更加符合实际情况的军制来。