西汉在皇帝之下设立了三套平行的官僚体系，分别为丞相率领的外朝官、大将军率领的内朝官、以及处理皇帝与皇族私人事务的宫廷官。
外朝官
西汉中央政府的最高行政权力由丞相、太尉、御史大夫三人分掌，其下分设九卿、列卿等。
丞 相：秩万石，月俸六万钱，率以列侯出任。汉武帝任命御史大夫公孙宏为丞相，因其无爵，封为平津侯。从此之后，凡平民拜相者必封侯。
丞相是全部外朝官的首长。凡国事，均先上丞相府，由丞相于府中召集六百石以上的官员会议，议定之后再以丞相的名义上奏皇帝裁可；凡大的人事变动、政策调整，也都是由丞相主持廷议，然后领衔上奏；皇帝的诏命，都必须下达给丞相，由丞相负责实施。
汉朝时，皇帝对丞相礼遇隆重。按照汉朝任免丞相的仪式规定，皇帝本人亲自出席朝会，在京六百石以上的官员必须到会。丞相晋见，皇帝必须在正殿具正式朝服接见。丞相奏事毕，辞出，皇帝要起立、送至殿门。丞相病重，皇帝要亲临问疾，并遣使送药。丞相死后，尸体从丞相府移私宅，皇帝要亲自上门吊祭，并赐棺木、葬地、冥器等。由此可见丞相地位之尊崇了。
丞相对百官有选举、任官、黜陟、刑赏的权力。汉文帝时，申屠嘉担任丞相，在一次晋见文帝的时候，文帝的宠臣邓通举止傲慢。申屠嘉回到丞相府之后，立即发出命令，召邓通诣丞相府。邓通免冠赤足，顿首谢罪。申屠嘉本打算杀掉邓通，但是就在严辞训斥邓通的时候，文帝派使节召邓通入宫，邓通才免于一死。由此可见汉朝丞相的权力是非常大的。
正是由于丞相的权力太大，皇帝不能亲自裁决政务，所以像汉武帝这样以英明神武自诩的皇帝是无法忍受的。自武帝以后，章奏的拆读与审议，转归以大将军为首的尚书。大臣有罪，由尚书劾奏；选任御史大夫，由尚书品定高下；官吏有功迁升，上报尚书；州郡官吏入朝奏事，则面见尚书。丞相若有过失，反由尚书问状劾奏。由此，丞相的权力被一步一步的剥夺，只是在礼仪上还是百僚之长。西汉后期干脆废掉丞相，改为大司徒，与从太尉改过来的大司马、从御史大夫改过来的大司空并列。
丞相的办事机关称丞相府，属官有长史、司直、掾、属等。
长 史：秩千石，为相府诸吏之长，职无不揽。丞相有事，则召长史付诸施行。大概相当于现在德国的总理府部长或者日本的官房长官。
司 直：武帝元狩五年（前118年）初置，秩比二千石，掌佐丞相举不法，职在监察官吏，位在司隶校尉上。
掾：丞相府所设诸曹的长吏，统称丞相掾，有三百多人。考绩优异者可以由丞相直接推荐出任廷臣。
属：丞相府所设诸曹的长吏，位次掾，统称丞相属。
诸曹：为丞相府分曹办事之所。各置掾属，而以长史统诸曹事。西曹负责丞相府诸吏的任免；东曹负责二千石长吏的任免；奏曹负责处理奏章；议曹负责大小事务的谋划；侍曹负责接待丞相的宾客；集曹负责在丞相召集廷议或召开大臣会议的时候记录；大车属负责丞相所用的车马；其他辞讼、决狱、钱谷、盗贼、等事务，也各有曹、属分领。另有征事、史、少史、主计等。
太 尉：按《汉书·百官公卿表》：“太尉，秦官，金印紫绶，掌武事。”是汉朝的最高武职，不常置。不设置太尉时，则以太尉职归丞相。按《史记·将相名臣年表》：高帝二年（前205年），始以长安侯卢绾为太尉，五年（前202年）罢，十一年（前196年）以周勃为太尉，旋再废太尉官。惠帝六年（前189年）复太尉官，仍以周勃为之。文帝三年（前177年）再废，权归丞相。武帝元狩四年（前119年）以大将军卫青功多，特加号大司马。后元二年（前87年）以霍光为大司马大将军，领尚书事。其后，置大司马，金印紫绶，秩比丞相。大将军或置或废，与武帝时大司马为加号不同，西汉后期大司马为实职，而将军为号。权臣多以大司马领尚书事，王莽即以此职移汉祚。
太尉作为最高武职，除了评定全国武官的功绩高下、以为升降的依据外，就是作为皇帝的最高军事顾问。汉朝军队由各将军、校尉统领，太尉不能直接指挥军队。例如周勃平定诸吕之乱时，身为太尉，却不能进入上将军吕产所指挥的北军，只得诈称帝命方进入北军营地并取得指挥权。
太尉属吏有长史、司直、功曹、议曹史、门下史、主簿等。太尉本身固有的属吏只有长史，其他属吏只有大司马领尚书事、开府置官属后才有。
御史大夫：按《汉书·百官公卿表》：“御史大夫，秦官，位上卿，银印青绶，掌副丞相。”御史大夫有双重职务，其一为丞相副职，佐丞相统率百官。皇帝下诏时往往说“诏下丞相某、丞相下御史大夫某、御史大夫下诸郡国”；其二，御史大夫统领御史、刺史以监察中外百官。御史大夫作为副丞相、最高监察官的同时，也有评定天下刑狱的责任，所以也是最高法官。天下郡国上呈的会计帐目，也由御史大夫复核，所以御史大夫也是国家的总审计长。
御史大夫有两丞，御史丞与御史中丞，领侍御史十五人，另有属吏御史掾，西曹掾、主簿、少史、御史属、柱下令等。
成帝绥和元年（前8年），更御史大夫为大司空，秩比丞相，哀帝建平二年（前5年），复御史大夫官。元寿二年（前1年）再改大司空。秩二千石。
御史丞：御史丞掌副御史大夫，监京内朝臣和南北军、诸校尉营。
御史中丞：按《汉书·百官公卿表》：“中丞，在殿中兰台，掌图籍秘书，外督部刺史，内领侍御史员十五人，受公卿奏事，按章举劾。”御史中丞又称御史中执法。元寿二年（前1年），改御史中丞为御史长史，为御史台主官。
侍御史：侍御史受公卿奏事，纠察百官，奉诏出监地方或专治大狱，监三辅者为监御史、监出征军队者为监军御史、武帝时特派绣衣直指治狱、掌图书的治书侍御史、掌管皇帝符玺的符玺御史等等，随事而设，废置不定。
九 卿
汉承秦制，在中央政府设列卿，分别主管礼仪、刑狱等部分事务。九卿之说，源于周代，但汉代的所谓九卿，既不是从职掌上区分，也不是从禄秩上区分，只是沿袭古称而已，并无实际意义。汉代的九卿，属于国家行政性质的有主管刑狱的廷尉，主管招待外宾的大鸿胪，主管国家财政的大司农。其余各卿均负责护卫、车马等皇家宫廷事务。
太常：按《汉书·百官公卿表》：“奉常，秦官，掌宗庙礼仪，有丞。景帝中六年（前144年）更名太常。”王莽时改秩宗。
太常属官有太乐、太祝、太宰、太史、太卜、太医六署，各置令丞一人；均官、都水两署，各置长丞一人；诸庙寝园食官署，署置令、长、丞各一人。太乐令、丞，掌伎乐；太祝令丞，掌读祝文及迎送神；太宰令丞，掌宰牲及馔具；太史令丞，掌天时星历；太卜令丞，掌卜筮；太医令丞，掌巫医。
太常机构庞杂，其属吏掾史有：太常掾、太常掌故、太史掌故、史书令史、待诏、大典星、治历、望气、望气佐、高庙仆射、庙郎、寝郎、园郎、礼官大夫、曲台署长、写书官等多至二千人。汉朝的诸博士也隶属太常。
光禄勋：按《汉书·百官公卿表》：“郎中令，秦官，掌宫殿掖门户，有丞。武帝太初元年（前104年）更名光禄勋。”王莽时改司中。秩中二千石。有丞一人，秩千石。属官有大夫、郎、谒者、期门、羽林等。
大夫：无定员，职在议论朝政，评定是非等。有太中大夫、中大夫、谏大夫等数十人。朝政多下公卿、大夫、博士集议，法令政策也多由此定。
郎：无定员，文武兼有。士人出任者为议郎，秩比六百石。其余诸郎掌守门户，出充车骑，执戟宿卫。有中郎、侍郎、郎中等多至千人。中郎秩比六百石，侍郎比四百石，郎中比三百石。
中郎分属五官中郎将、左中郎将、右中郎将统领，三中朗将秩皆比二千石。郎中分属车郎中将、户郎中将、骑郎中将统领，三郎中将秩皆比千石。另有虎贲中郎将，羽林中郎将、分统虎贲、羽林诸郎，为皇帝私人卫队，多由贵戚子弟充任。其余比较低级的郎称外郎，也称散郎。郎经历久者，多出任郡长吏，或出为将军，是汉朝官吏升迁的重要途径。
谒 者：掌宾赞受事，员七十人，秩比六百石，有仆射主之，秩比千石。谒者除了接待职责外，还有守卫宫廷诸门的职责，另外，皇帝常常以谒者为使节传达诏命。
期 门：掌执兵送从，武帝建元三年（前138年）置，多至千人，主官称期门仆射，秩比千石。从官有给事期门等。
羽 林：也掌送从，位在期门下，武帝太初元年（前104年）置。始名建章营骑，后改羽林骑。武帝数次征伐匈奴、西域，军中战死者子弟无依者均入羽林抚养，称羽林孤儿，教以格斗、骑射。
卫 尉：掌宫门卫屯兵，有丞。景帝初更名大夫令，后元元年（前143年）复为卫尉。卫尉秩中二千石；设丞一人，秩千石。武帝时李广为未央卫尉，程不识为长乐卫尉。西汉只有未央宫常设卫尉，其他长乐宫、建章宫、甘泉宫等则不常置。属官有公车司马令、丞，掌守司马门，凡天下奏事，四方贡献和征召均总领之。卫士令、丞，掌守卫护从。旅贲令、丞，专供奔走之役。
太 仆：王莽时改太御，秩中二千石，丞秩千石，掌乘舆并主马政，有牧师诸苑三十六所，分置北边、西边，分养马三十余万匹。另有中太仆，掌皇太后舆马，不常置。属官有骏马监、平乐监、栘中监、厩司御和家车吏。
廷 尉：掌刑辟，秩中二千石。景帝中元六年（前144年）更名大理，武帝建元四年（前137年）复名廷尉。宣帝地节三年置左右平，秩皆六百石。哀帝元寿二年（前1年）再改大理。王莽改作士。廷尉是审判全国疑难案件的最高机构，除个别特难案件上报皇帝裁决外，有终审裁判权。
廷尉属吏有：廷尉史、奏曹掾、奏谳掾、从史、廷尉文学、卒史、书佐等。
大鸿胪：原名典客，景帝中六年（前144年）更名大行令，武帝太初元年（前104年）更名大鸿胪，秩中二千石，丞一人副之，秩千石。掌诸王列侯与内附部族之封拜、朝聘、宴飨、郊迎之礼仪与接待地方诸郡上计诸吏。属官有行人令、丞，译官令、丞，狱官令、丞及郡邸长、丞。
典属国：秩二千石，置都尉、丞、侯等官。凡边疆各族降服于汉，仍保存其国号者，称为属国。由典属国掌管其事。武帝元狩三年匈奴昆邪王降，设安定属国、天水属国、上郡属国、五原属国、张掖属国五属国处之。宣帝神爵二年（前51年）为降羌置金城属国，王凤三年（前55年）置西河、北地属国。成帝河平元年（前28年）废典属国，并其职入大鸿胪。属官有九泽令，主客，大鸿胪文学，大行治礼，大行卒史等。
宗 正：平帝元始四年（公元4年）更名宗伯，秩中二千石，有丞一人，秩千石。掌序录王国适庶等次，及诸宗室亲属远近，郡国岁因计上宗室名籍。若有犯法当髡者，先上宗正，由宗正上报后执行。属官有都司空令、丞、内官长、丞。都司空令，掌治宗室罪人；内官长，掌诸公主家令、门尉等。
大司农：本秦官，称治粟内史，主管财政，凡各地田祖口赋之收入、盐酒专卖、鼓铸的统制、平准、均输与漕运的管理，以及各地物产的调度，国家的开支等，均属治粟内史管辖，有两丞。景帝后元元年（前143年）更名大农令，武帝太初元年（前104年）更名大司农，秩中二千石。
两丞秩千石：平帝元年（公元1年）置大司农部丞，州各一人，劝课农桑。大司农属官有太仓，均输、平准、都内，籍田五令、丞，斡官、铁市两长丞，诸郡国诸仓农监、都水等均隶属之。
少 府：秩中二千石，有丞一人，秩千石。凡皇帝衣食起居，医药供奉，园林游兴，器物制作，皆归少府所领。其属官甚多，有尚书、符节、太医、太官、阳官、导官、乐府、若卢、考工室、左戈、居室、甘泉居室、左右司空、东织、西织、东园匠等十六官令丞；胞人，都水、均官三长丞；中书谒者、黄门、钩盾、尚方、御府、永巷、内者、宦者八官令丞；诸仆射、署长、中黄门等。
武帝以尚书、中书谒者拆阅章奏，受公卿奏事，传达诏命，所以尚书、中书谒者虽名列少府属官，实为内朝官。
列 卿
汉朝十二卿，除前面所说的九卿之外，有列卿三。
执金吾：即秦中尉官，掌京师门内屯兵，为京师巡逻以备盗贼，皇帝出巡则为前导。有两丞、候、司马等属吏。武帝太初元年更名执金吾，秩中二千石，丞千石。属官有中垒、寺互、武库、都船四令、丞。
将作大匠：本秦将作少府，主治宫室、宗庙、陵园、土木等事，有两丞，左、右中候。景帝中六年更名将作大匠。秩二千石，丞秩六百石。属官有石库、东园主章、左校、右校、前校、后校、中校七令、丞。成帝阳朔三年（前22年）罢中候及左右前后中校五丞。
水衡都尉：武帝元鼎二年（前115年）置，掌上林苑，有五丞。秩二千石。属官有上林、均输、御羞、禁圃、辑濯、锺官、技巧、六厩、辨铜九官令、丞。
内朝官
中朝官自大将军以下，至于侍中，常侍，散骑常侍、黄门侍郎以及光禄勋所属，谓之宿卫。宿卫近在皇帝身边，颇受皇帝信任。这些中朝官都是没有实际职掌的加官。加官是武帝发明的官制，虽无职掌，但因为皇帝所亲信，讲议朝政，奉诏治事，逐渐获取了原属丞相府的决策会议的权力。按《汉书·百官公卿表》：“侍中，左右曹诸吏，散骑中常侍，皆加官。所加或列侯、将军、卿大夫、将、都尉、尚书，大臣、太官令至郎中。亡员，多至数十人。”
侍 中：古官名，相传黄帝时代即有此官。秦朝丞相置史五人往来奏事殿中，号侍中。汉武帝以此为近臣加官。《齐职仪》载：“汉侍中掌乘舆服物，下至亵器虎子之属。”就是说侍中是皇帝近臣，掌管皇帝的车、轿、衣服、器物等，甚至还负责给皇帝端尿盆！
左右曹：《汉官仪》载：“左右曹受尚书事。”沈约《宋书》云：“汉使左右曹诸吏分堂，尚书奏事。”因为尚书是在皇帝左右处理文书的官员，左右曹实际上就是分科办事的尚书。
诸吏：诸吏则是受特别委任有权监察、纠举不法的官员，凡加诸吏者，虽非御史，也有和御史一样的权力。
散骑常侍：其实是散骑、常侍两个官名。职务是“骑从乘舆车后，献可替否”，所任有宦官、也有士人。
给事中：加号，凡加此官者，得出入禁中、顾问应对，位次常侍。