为了巩固封建统治，西汉建立了比秦朝更为完备的武装力量。西汉前期是实行征兵制，以正卒两支来守卫京师。一支为南军，守卫宫城，归卫尉率领；另一支为北军，保卫京师，归中尉率领。两支各有两万人。武帝时，各减至一万人。正卒一年一轮换，不利于保卫京师。武帝着手组建职业兵为侍从军和禁卫军。

期门军和羽林骑

侍从军有三支，就是期门、羽林和林孤儿。期门军是汉武帝于前138年建立的，由侍中、常侍、武骑及待诏陇西、北地等六郡良家子能骑射者组成，共约有一千人，归光禄勋掌管。因常为侍从汉武帝而期待于殿门，故有“期门”之名。羽林骑是于太初元年（前104年）选六郡良家子组成，约七百人，亦属光禄勋。羽林骑原叫做建章营骑，因守卫建章宫而得名。后更名“羽林骑”，取“如羽之疾，如林之多”之意。羽林孤儿是由战死者的子弟组成的，因养在羽林官署，教习战射，而有此称号。

八校尉

禁卫军是于元鼎六年（前111年）建立的，共有八支，每支有士卒约七百人，由八个校尉率领，因称“八校尉”。八校尉为中垒、屯骑、步兵、越骑、长水、胡骑、射声、虎贲。八校尉的士卒都由招募而来，是职业兵，这是中国古代有募兵制的开始。这支军队后来发展为西汉王朝的军事主力，经常用于镇压劳动人民或进行民族战争。

地方

在地方，有经过训练的预备军，根据地区的具体条件，分别设材官（步兵）和骑士（骑兵），这些预备队皆由郡守和郡尉掌管。常备军和预备军的兵员，都由郡国征调来的“正卒”充任。

汉武帝时期强化了军队，增设楼船（水军）等军种。军队的加强，使中央集权有了更坚强的支柱。同时也加强了对外和对内镇压的力量。