在这一战役中，项羽的坚决果敢和无所畏惧赢得了各路诸侯的敬佩，他也成了楚军和各路义军的统帅，威震四方。
巨鹿之战后，项羽继续南下，进攻章邯率领的秦军主力。两军对峙数月后，章邯投降，秦军主力部队被歼灭，反秦战争取得了决定性的胜利。公元前206年10月，刘邦率军攻入咸阳，秦王子婴投降，秦朝灭亡。虽然刘邦先入关中，但是推翻秦朝的首功却要归于项羽。
秦亡后，项羽自立为西楚霸王，建都彭城，封刘邦为汉王，另外还封了17个诸侯，自称为诸侯盟主。由于项羽的分封不公平，也不合历史潮流，诸侯之间的争战随即爆发了。在夺取关中地区后，刘邦杀出函谷关，直逼项羽的国都彭城，长达4年的楚汉战争开始了。开始，楚汉双方数度激战，互有胜负，公元前204年，刘邦与项羽订立合约，以荥阳城东的鸿沟为界，中分天下。不久，刘邦便背盟弃约，趁项羽征战东方之时，出兵攻击项羽。