皇陵的布局和结构仿照秦都咸阳设计建造，大体呈回字形，陵墓周围筑有内外两重城垣。目前，已经勘探得出的陵园和从葬区总面积达66.25平方公里，比现在西安城区的面积还要大一倍多。
陵墓的建筑材料是从湖北、四川等地运来的。为了防止河流冲刷陵墓，秦始皇还下令将南北向的水流改成东西向。
秦始皇陵是中国历史上第一个皇帝陵园。其巨大的规模、丰富的陪葬物居历代帝王陵之首，是最大的皇帝陵。
“秦皇扫六合，虎势何雄哉;挥剑决浮云，诸侯尽西来。”秦始皇——这位叱咤风云的旷世君主，不仅为后人留下了千秋伟业，还留有这座神秘莫测的皇家陵园。
当时的丞相李斯亲自设计了陵墓，并由大将军章邯监工。整个工程征集了72万人力，人数最多时近于80万，几乎相当于修建埃及胡夫金字塔人数的8倍。
《史记》中对秦始皇陵有过详细记载：秦始皇陵深挖至泉水之下，为了坚固，用铜汁浇铸。墓宫中修建了宫殿楼阁和百官相见的位次，放满了奇珍异宝。
地宫的墓室穹顶上饰有宝石明珠，象征着天体星辰，下面是百川、五岳和九州的地理形势，用机械灌输了水银，象征江河大海川流不息，上面浮着金制的可以飞翔的野鸡，墓室内点燃着用鲸鱼油制成的“长明灯”。
陵墓周围还布置了巨型兵马俑阵，用以护卫皇帝。陵墓的设计，处处体现了这位始皇帝至高无上的权力和威严。
公元前210年，秦始皇出巡中暴死于沙丘平台(今河北平乡)。死后2个月，尸体运回咸阳，举行丧葬仪式。下葬时，秦二世胡亥下令，将秦始皇的宫女一律殉葬，修造陵墓的工匠也一律殉葬墓中。就这样，秦始皇把他生前的荣华富贵全部带入地下。
秦始皇死后不久，农民起义的浪潮就席卷了全国。秦始皇陵规模宏伟，陪葬丰富奢华，当时许多人都对陵寝中的财宝“非常关心”。
据《汉书》和《水经注》记载，公元前206年，项羽攻入咸阳城，他大肆劫掠财物，30万人运了30天还没有运完。他还纵容手下兵将，将秦始皇陵墓凿毁。此后不久，又有牧羊人寻找遗失的羊，持火把进入墓穴，不慎将陵墓彻底烧毁，大火延续烧了90天都没灭。
据说，方圆数十里的陵区地面，也随着一些陪葬坑和陪葬墓的坍塌而下陷了好几米。兵火之患，使得秦始皇陵的地面建筑荡然无存，地下埋藏也受到一定程度的破坏。此后，东汉末年赤眉起义军、魏晋后赵时期统治者石勒和石季龙、唐朝末年黄巢起义军等都盗掘过始皇陵。
虽然记载秦始皇陵被盗掘的史料很多，但也有人认为始皇陵的地宫始终没有被真正打开过。司马迁写《史记》时距秦始皇入葬仅百余年，《史记》中有专门篇章论述秦始皇，但对陵墓被毁一事，却只字未提，而六百年后的郦道元却做了详细记述。这不符合常理。加之为了防范盗窃，墓室还设计了许多防盗墓措施。
据说地宫的周边填了一层很厚的沙子，形成沙海。这是秦陵地宫的第一道防线，如果盗墓者挖洞进入墓室，就会被流沙所埋毙命。皇陵中还设有暗弩，盗贼进入秦陵触动机关时，强弩射出利箭，无人可躲。
与暗弩配合的还有陷阱等机关，盗墓者即使不被射死，也会掉入陷阱中摔死。此外，秦陵地宫中有大量的水银，水银蒸发的气体中含毒，也会把盗墓者毒死。由此可见，秦始皇陵的防盗体系是相当严密的。
新中国成立后，我国考古工作者对秦始皇陵进行了探察。考古工作者在地宫只发现了2个盗洞，一个在陵东北，一个在陵西侧，盗洞直径约 90厘米，深达9米，但离陵中心还差250米，都没进入地宫。
考古工作者还用先进的仪器探测到地下确有大量的水银和金属存在，其含量指标都超过正常值几十上百倍。
根据封土层未被掘动、地宫宫墙无破坏痕迹以及地宫中水银有规律分布和数值超标等情况，可以得出地宫基本完好、未遭严重破坏和盗掘的结论。如此看来，班固、郦道元所说的项羽掘墓、地宫失火之说是不可靠的。
也许，当年项羽盗毁的只是陵园的地上附属建筑。如确实如此，始皇陵将是一座举世无双的地下宫殿，我们期待着最终解开谜底的那一天。