向西，漢武帝派張騫出使西域，漢王朝第一次與今天中國新疆和中亞地區(qū)的各小國建立起直接的官方聯系。自公元前109年開始，西漢的軍隊就不斷出入西域各地。公元前101年，漢武帝在輪臺、渠犁駐兵屯田，設立“使者校尉”管理屯田事宜，這是西漢在西域設置的最早的地方官。至公元前60年，西漢在烏壘城（今新疆輪臺東北）設立西域都護府，任命鄭吉為首任西域都護，天山南北各地全部被納入中國的版圖。

向西南，漢武帝經營西南夷，共設立了七個郡，并封夜郎和滇人的首領為王。所謂西南夷，是對分布在今云南、貴州、四川西南地區(qū)各少數民族的總稱。這里雖然在秦代就已經被納入郡縣體制之內，但中央對當地的管理還是非常薄弱的。即使是在漢武帝以后，中央對這一帶的統(tǒng)治力度仍舊弱于中原地區(qū)的郡縣，云貴高原崎嶇不平、交通不便，應該是比較重要的原因。

向北，漢武帝時期，西漢與北方匈奴人建立的草原帝國展開三次大規(guī)模戰(zhàn)爭，匈奴最終戰(zhàn)敗，漢王朝的邊界北拓。

大體來說，漢武帝時期，漢王朝的疆域擴大了幾乎一倍。但是，漢武帝發(fā)動的一系列戰(zhàn)爭，也耗盡了帝國的國力，出現了諸種社會問題，以至武帝自己晚年下罪己詔，對其外拓政策至少作了名義上的檢討。

漢武帝以后，西漢王朝陷入緩慢的衰退之中。王莽篡奪西漢政權、建立新朝以后，進行了一系列改革，卻也未能挽回這一衰退的大潮，這既是客觀形勢使然，也與王莽是一個復古的理想主義者有關，他的改革往往是傾向于歷史而不是解決現實的問題。王莽統(tǒng)治不久，就出現了綠林赤眉起義，這實際上是漢武帝以后社會衰退的最終結果，是長期矛盾的一個總爆發(fā)，只不過王莽代西漢的統(tǒng)治者承擔其惡果而已。

王莽建立的新朝存在時間雖然只有十幾年，卻完整地演繹了此后在中國歷史上多次再現的王朝末年崩潰模式。長期累積起來的諸種社會問題，最先使社會的最底層也就是農民面臨生存危機，政府的改革往往只能暫時起到緩解危機的作用，卻不能從根本上解決問題。最終，饑荒、失去土地，使農民成為流民，最后演變?yōu)檗r民起義。在農民起義的沖擊下，中央政府實力大為削弱，而在鎮(zhèn)壓起義的過程中，地方軍閥的勢力卻大為增長，在起義最終被鎮(zhèn)壓下去之后，割據各地的軍閥之間就拉開了新一輪戰(zhàn)爭的序幕，直到最終，他們中的某一位勝出，成為統(tǒng)治者，建立新王朝。

在鎮(zhèn)壓綠林赤眉起義之后的角逐中，最終勝出的是西漢宗室劉秀，漢王朝幸運地得以復興，而在此后中國歷史上的類似循環(huán)中，卻不再有哪個王朝有如此好運。