戰國末期，秦國逐漸強盛，至公元前221年，相繼翦滅六國，建立了中國歷史上第一個封建專制主義中央集權的國家秦朝，進一步統一文字、貨幣、車軌、度量衡。但因其橫征暴斂，焚書坑儒，對人民實行殘酷的勞役，很快在農民起義沖擊下土崩瓦解了。西漢王朝（公元前206～公元8年），沿襲秦制，但崇尚黃老之學，實行所謂“無為之治”，使人民“休養生息”，出現了吏安其官，民樂其業，財富積累，人口大增的局面。自從西漢·董仲舒提出“罷黜百家，獨尊儒術”之后，儒家思想占據了統治地位，影響到東漢乃至整個封建社會。其后，新莽王朝（公元8～25年）以“復古”為名挽救統治階級的危機，結果招致改制失敗，農民起義遍及全國。公元25年，劉秀稱帝，定都洛陽，史稱東漢（公元25～220年）。
　　秦漢時期的經濟，北方發展比較快。齊水渭水間的黃河流域，是當時全國經濟的中心。由于農業、手工業的發展，商業貿易的發展，西漢長安和東漢洛陽，先后成為當時經濟文化交流和政治中心。國內交通的進一步開鑿，絲綢之路與東南海運的發展有力地促進了經濟、文化的繁榮與內外交流。全國人口從秦代兩千萬到兩漢達到五千多萬。
　　漢代官方重視典籍的整理、注釋，形成“經學”。在經學內部今文經與古文經兩派之間的斗爭激烈。經學的治學方法及思想觀點對醫藥學的發展，產生了深刻影響。
　　秦漢之際，神仙方士得到帝王的青睞。從戰國至秦漢，齊燕一帶方士很多。秦始皇、漢武帝、都迷信神仙。秦始皇派韓終去尋求不死之藥，派徐市入東海求神仙，派侯生和盧生訪求仙藥。漢武帝求仙50多年，重用李少君等方士，甚至把自己的女兒嫁給方士，但長生仙藥終未得到。這些失敗并未導致神仙思想幽靈的消滅，而是以變態形式逐漸演化，方士的活動與醫藥和保健有著密切的關系。
　　約在西漢時，佛教已流行于西部各地，隨著西部與中原地區的經濟文化交流，佛教遂傳入內地。另一方面，東漢時期在中國產生的道教，沿襲了方仙道、黃老道和一些修行的方法，奉黃帝和老子為教主。尊《道德經》為經典。道教的修練方術有守一、行氣、服食、房中等，與醫藥發展有著密切聯系。
　　秦漢時期的科學技術有很大發展。《史記·天官書》詳細記錄了周天的星座，以及一些星體的運行情況。《漢書·五行志》中記載了“日斑”（太陽黑子）。漢武帝時，太史令司馬遷和天文學家洛下閎等人制作“太初歷”，代替了秦代沿用下來的顓頊歷。后來，劉歆作三統歷。東漢時天文學家已認識到日蝕的原因，劉洪撰“乾象歷”編繪了一幅月亮運行速度表。后世的歷法部是基于上述歷法而發展起來的。氣象知識的積累，有監測儀器的研制使用，對自然現象的科學解釋，對運氣學說、病因學說的發展有一定的促進作用。
　　農學中反映的作物栽培、蠶桑，溫泉溫室的利用，對醫藥學的發展有著重要影響。數學、物理學、煉丹化學，也在不同程度上為醫藥學不斷提供理論知識和素材。
　　秦漢是中國醫學史上承前啟后、繼往開來的發展時期。其表現有以下主要特點：
　　1、辯證論治思想的確立。辯證論治的思想出現于先秦。秦漢時期，經過無數醫家的努力，特別是東漢張仲景《傷寒雜病論》中以六經論傷寒、以臟腑辨雜病，形成了一套理法方藥相結合的體系，建立了辨證論治的基本規范。確立了四診、八綱、臟腑、經絡、三因、八法等辨證論治的基本理論。
　　2、出現了醫案。西漢淳于意在繼承前入學術經驗的基礎上，記錄所診治病人必詳列姓名、身份、籍里、性別、病名、病因、脈證、診斷、治療（方藥、針灸、含漱藥、竄藥等），預防等，反映了早期醫案淳樸可鑒的學術風格，為后世醫家書寫醫案樹立了榜樣。
　　3、在臨床醫學進展突出。華佗創用麻沸散施行外科手術，雖然其方藥、操作技術失傳，但它卻在學術思想上啟迪了外科醫家。張仲景的《傷寒雜病論》在外感熱病和內科雜病等辨證論治方面的理論與實踐，被歷代醫家奉為圭臬。
　　4、初步奠定藥物方劑學體系。以《神農本草經》為代表，集東漢以前藥物學術經驗之大成，對歷代本草學和方劑學發展有著深遠的影響。《傷寒雜病論》所載方劑及方劑學理論，被尊為眾方之祖。