秦帝國的軍隊組織，大體可以分為中央軍和地方軍兩部分。

地方軍是屬於各地的守備部隊，由各地徵集，按各縣各郡配置，由各郡縣守尉指揮，數量不多，一般在當地駐守。中央軍是秦軍的主力，包括駐守關中保衛京師咸陽的衛戍部隊和駐守邊關要塞的野戰部隊。中央軍也由各郡縣徵發，裝備精良，訓練有素，秦征服六國，北擊匈奴，南侵百越，主要都是由中央軍擔當。

秦末之亂爆發時，秦帝國軍隊的配置，除各地的地方軍外中央所屬的主力軍大概有四支。一支是征服嶺南地區後留駐的南部軍，一支是屯駐長城沿線的北部軍，一支是新組建的中部軍再有一支是駐守關中的京師軍。這四支秦軍，在秦末之亂中命運各不相同。

南部軍是秦帝國征服和鎮守嶺南地區的軍隊，人數大約有十萬人。南部軍的第一任統帥是屠雎，第二任統帥是任囂，第三任統帥是趙佗。

秦帝國出兵逾越五嶺，征服嶺南地區，在秦始皇三十年（前217年）左右。出征嶺南，秦帝國究竟出動了多少軍隊，《史記》沒有明確的記載。西漢時期編撰的《淮南子·人間訓》提到，秦將屠雎領軍五十萬進攻嶺南。《淮南子》是諸子雜說彙編，誇誇其談的事情多，嚴謹的史事少。五十萬大軍南征的說法，大概也是遊說之士的誇張。

當時，嶺南地區還處在部落君長時代，沒有完整的國家機構和組織嚴密的軍隊。面對這樣的對手，秦帝國全面動員，以五十萬大軍徵嶺南的說法，很難令人相信。新近的研究認為，秦帝國南征軍的數量，可能在八到十萬之間，比較合於情理。據史書的記載，隨同秦軍的南進深入，秦政府曾經數次向嶺南地區移民，將五十萬人數理解為秦南征軍、後勤運送和前後移民的總人數，或許更合適一些。

秦末之亂爆發後，帝國東南的舊楚國地區反叛最為劇烈，秦與嶺南的交通聯絡完全斷絕。駐防嶺南的南部軍採取了安土保民的政策，封鎖了五嶺邊界，斷絕與北部地區的交通，完全沒有介入秦末之亂的戰爭中。

大約在秦二世三年（前207年）末，南部軍統帥趙佗宣佈獨立，建立了南越國。支撐南越獨立建國的基本軍事力量，就是南部軍。

北部軍是秦帝國負責北方邊境地區防務的軍隊，沿長城駐守，主要是為了防禦北方地區的遊牧民族，特別是匈奴騎馬軍團的南侵。北部軍的第一任統帥是蒙恬，第二任統帥是王離，總部設在上郡膚施縣（今陝西榆林一帶）。北部軍數量最高時號稱有三十萬人。

北部軍不僅直接面對匈奴的數十萬騎馬兵團，也是關中地區的北部屏障，重要性非同一般，軍隊的統帥蒙恬為內史，即兼任首都地區的行政長官，監軍是扶蘇。秦始皇三十七年（前210年），秦始皇崩於出巡途中，李斯、趙高、胡亥偽造詔書送抵膚施，扶蘇和蒙恬先後自殺，北部軍改由副將王離統領，王離的副將是蘇角和涉間。

秦末之亂爆發，北部軍奉命內調參與平叛，在王離的統領下，北部軍主力渡過黃河，進入雁門太原地區，負責平定趙國和燕國地區的叛亂。北部軍控制了雁門太原地區後，封鎖井陘口策反趙國大將李良，顛覆了武臣的趙國政權，進入華北平原，攻擊在齊國支援下重建的趙歇趙國。這一段時期，北部軍的主要交戰對手是齊趙聯軍，主要戰場是河北地區，數量有十餘萬人。

二世二年（前208年）九月，北部軍一部秘密南渡黃河，與退守濮陽的章邯軍會合，一舉擊潰圍城的楚軍，殺死了楚軍大將項梁，取得了平叛戰爭中的重大勝利。

濮陽大勝後，北部軍乘勝攻戰，將齊趙聯軍和趙王君臣圍困在鉅鹿，章邯也統領中部軍主力渡河北上支援，拉開了鉅鹿之戰的序幕。不久，項羽統領楚軍主力渡河北上，切斷王離軍和章邯軍的連線，破釜沉舟渡過漳河，在鉅鹿城下大敗秦軍，大將王離被俘，副將蘇角戰死，另一位副將涉間燒身自殺，北部軍全軍覆沒。

中部軍是秦政府在秦末之亂中新組建的軍團，數量在二十餘萬左右，主帥是章邯，知名的重要將領有司馬欣和董翳。

二世元年（前209年）八月，陳勝部將周文攻人關中，秦都咸陽告急。京師軍在戲水擊敗楚軍穩住陣腳後，秦政府任命少府章邯為大將徵集關中地區的兵員，釋放驪山刑徒，緊急組建中部軍。不久，中部軍擊潰周文軍，出關乘勝東進，逐一消滅陳勝軍主力，攻克張楚首都陳縣。

平定了張楚以後，中部軍進入魏國地區，攻克魏國首都臨濟，平定了魏國地區的叛亂。進而再接再厲，擊敗增援魏國的齊軍和楚軍，殺死齊王田儋。幾經勝敗反覆之後，與北部軍聯手在濮陽作戰，擊潰項氏楚軍主力，殺死了項梁。

消滅了黃河南岸各地的叛亂軍主力後，中部軍主力渡過黃河，攻佔了趙國首都邯鄲。然後，一面沿黃河設防，一面修築甬道為圍困鉅鹿的王離軍運糧，準備圍點打援，在鉅鹿一帶聚殲六國援軍。鉅鹿大戰，北部軍全軍覆沒，章邯統領中部軍退守河內安陽。

二世三年（前207年）七月，內外交困的章邯統領二十萬中部軍投降項羽。次年十一月，投降的秦軍在即將進人關中的時候，軍心不穩，遭到項羽所統領的聯軍突然襲擊，被坑殺於新安。至此，中部軍全軍覆沒口。

秦帝國的建立，靠的是秦軍多年連續不斷的征戰勝利。與此相應，秦帝國的滅亡，也因為秦軍主力逐一從戰場上消失。南部軍獨立，北部軍被殲滅，中部軍投降以後，秦帝國滅亡的命運已經決定，二世三年（前207年）八月，秦宣佈放棄皇帝稱號，恢復秦王的名號。

秦的這項決定有兩重意義，一是宣佈秦帝國解體，二是希望秦國與六國並存。這個時候的秦國政府，最大的希望就是維持舊秦王國的存在，而支撐這個希望的物質力量，，一是舊秦國的本土——關中地區——還在秦政府的手中，二是最後一支秦軍主力部隊——駐守首都地區的京師軍——還完好無損。

秦末陳勝、吳廣起義以來，關東大亂，各郡縣紛紛反叛，六國全部復國，秦軍陷入苦戰。與此相對照，舊秦國的本土地區一直非常穩定，沒有出現任何反叛和動亂。

帝國秦軍的一支精銳的主力部隊——京師軍——始終駐守在內史地區，維繫著首都的安全。

大體而言，秦帝國的京師軍，也就是配置在京師地區、負責保衛首都和皇帝的軍事力量，主要有三支，它們分別是郎中令軍、衛尉軍和中尉軍。

郎中令軍是皇帝的侍從武官團，由郎中令統領，主要由郎官組成，數量多的時候將近千人。郎中令是皇帝的侍從總管，九卿大臣之一。郎官們既是皇帝的侍從近衛，也是官員的預備隊，個個出身良好，經過嚴格的挑選。郎官們比照軍事組織編制，由諸位郎將統領，在宮內負責皇帝的警衛和侍從。

衛尉軍是皇宮宿衛軍，由衛尉統領。衛尉也是九卿之一，統率衛尉軍負責首都咸陽內外各個宮城的進出以及宮城內的保衛。衛尉軍的戰士稱為衛士，由帝國內郡徵召，數量在兩萬人左右。

秦末之亂中，京師軍一直留在關中負責首都地區和皇帝的保衛。二世二年（前208年）九月，陳勝部將周文領軍攻入關中，抵達咸陽東郊的戲水地區時，屯駐在這個地區的中尉軍成功擊退了敵軍，保衛了首都咸陽，為章邯組建中部軍贏得了寶貴的時間。

戲水阻擊戰，是秦末之亂中秦京師軍參加的第一場戰事。戲水阻擊戰後，中尉軍協助新組建的中部軍將周文軍趕出關中，中部軍出關乘勝追擊，中尉軍則留在關中，繼續承擔著保衛首都地區的重任，始終沒有離開首都地區，也沒有捲入關東地區的戰事。

二世三年（前207年）八月，劉邦軍攻破武關，進人關中地區。九月，秦王子嬰刺殺丞相趙高，掌握了政權，派遣軍隊在嶢關（今陝西藍田）附近阻擊劉邦軍，被劉邦軍擊敗。這支前往曉關的秦軍，應當是中尉軍。

嶢關阻擊戰失敗，劉邦軍兵臨咸陽城下。漢元年（前207年）十月，秦王子嬰為了保全首都不被屠戮，統領百官開城投降。劉邦和平地接管了秦國政府和秦國本土，秦京師軍各部也被接管，成為劉邦軍的一部分。

十二月，項羽統領四十萬聯軍進人關中，鴻門宴中劉邦屈服，將所接管的秦國政權全部交出，秦京師軍也交由項羽處置。二月，項羽分封天下，舊秦國的關中地區被分為雍國、塞國和翟國三個王國，史稱三秦，秦京師軍被編入三秦的軍隊。

八月，韓信統領漢軍由漢中反攻關中成功，塞國和翟國投降，雍國不久被消滅，編入三秦軍的部分舊秦京師軍將士，再一次回到劉邦軍中，成為漢軍的一部分。劉邦攻佔了三秦以後，確定了從法統、領土、人力、制度等各個方面全面繼承秦國的秦本位政策，定都櫟陽，以舊秦國為根基，東進與項羽爭奪天下。

從此以後，隨著戰爭的持續、徵兵制的執行，舊秦軍將士、舊秦國本土出身的秦人，源源不斷地加入到漢軍當中，成為漢軍的主要兵源，漢軍的人員結構也因此發生了重大而意義深遠的變化。