见到无人反对，项羽这才开始公布早已与亚父范增商议好的分封计划。
虽然刘邦与项羽在鸿门已经和解，但为了防止刘邦真的做大，项羽和范增还是以“秦国常常迁居百姓至巴蜀，故巴蜀亦为关中之地”为由，立刘邦为汉王，统辖巴、蜀两郡，直接将其扔到了道路险峻的巴蜀地区。同时，又将关中之地一分为三，分别以秦国降将为王，从而堵住刘邦北出之路，其中章邯为雍王，统辖咸阳以西，建都废丘；司马欣为塞王，统辖咸阳以东至黄河地区，建都栎阳；董翳为翟王，统辖上郡，建都高奴。如此，秦国旧地便被分为了四份。
至于六国故土，项羽为了照顾这些手中握有兵权的将领，同时也为了方便自己日后赶走义帝熊心，便将六国原本的诸侯王全部进行了迁徙改封，而以这些入关的将领取而代之，其中：
将原魏国一分为二，改封魏豹为西魏王，统辖河东郡，建都平阳；另封司马卬封为殷王，统辖河内郡，建都朝歌。
将原韩国一分为二，依旧以韩成为韩王，建都阳翟；又因诸侯联军西进时，原张耳的宠臣申阳领兵率先攻下三川郡等河南地区，在黄河迎接项羽南下，于是封其为河南王，建都洛阳。
将原赵国一分为二，改封赵王赵歇为代王，统辖代郡，建都代；又封赵相张耳为常山王，统辖赵地北部，建都襄国（即信都）。此外，有人认为虽然成安君陈馀弃将印而去，没有随从入关，但与张耳一样，都有大功于赵，不可不封。项羽在与范增等人商议过后，早已将天下土地分割完毕，如今又多出一个陈馀，他是实在找不到地来分封他了，听说陈馀居于南皮（今河北南皮县，秦属巨鹿郡），项羽便将南皮等三县之地封给了陈馀。
将燕国一分为二，改封燕王韩广为辽东王，建都无终；另封燕将臧荼为燕王，建都蓟。
将齐国一分为三，改封齐王田市为胶东王，建都即墨；另封齐将田都为齐王，建都临淄；封齐王建之孙田安为济北王，建都博阳。至于田荣，虽然于齐国有功，但因其数次背叛项梁，先是不肯支援项梁，后又不肯出兵援赵，项羽对其十分憎恶，故不予分封。
将楚国一分为四，其中以当阳君英布为九江王，建都六县；以柱国共敖为临江王，建都江陵；番君吴芮率领百越之兵辅佐诸侯，故封吴芮为衡山王，建都邾。至于项羽，则自立为西楚王，自称“西楚霸王”，统辖梁、楚九郡之地，建都彭城，不仅面积为诸侯之最，而且占据了贯通东西和南北的交通要道，以方便他威慑各地诸侯，维持霸主地位。
此外，吴芮部将梅鋗也因多有战功，获封十万户侯。
分封完毕，各路将领皆心满意足，唯有一人愁眉不展，那便是汉王刘邦。原本自己先行入关，按理来说应该将关中之地封给自己，如今却将自己扔到了鸟不拉屎的巴蜀之地。
昔日，秦国夺取巴蜀地区后，李冰父子于当地修建了大量水利工程，又营建了一条通往中原地区的五尺道，使得巴蜀地区的生存条件大为好转，但距离日后的天府之国还有很长一段路要走，再加上道路艰险，秦汉时期的巴蜀地区，还根本谈不上多么宜居，乃是朝廷流放犯人的所在。
更为要命的是，北面被章邯、司马欣、董翳三人封锁，东面则是共敖等楚国势力范围，刘邦完全被彻底堵死在了巴蜀盆地，即使想要有所图谋，也根本伸不开手脚。
恼恨之下，刘邦当即便想要发兵攻打项羽，周勃、灌婴、樊哙等人也跟着起哄，萧何、张良见状连忙上前劝阻，说道，“如今与项羽开战无异于自寻死路，不如暂且隐忍，先行返回封地，休兵养士、广招人才，等到合适的时机，再与项羽一争高下。”
在两人的劝解下，刘邦这才冷静了下来，决定暂时隐忍不发。
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