兴建了这么多豪华巨大的宫殿，秦始皇犹觉不足，又下令扩建秦国时期建造的咸阳宫。在大台的中央有板筑厚墙所围护的主体宫室，东西长约十三米，南北宽约十二米，墙上共开有四门。中央有六十厘米直径的都柱遗迹；地表颜色为朱红色，即当时所谓的“丹地”,证明这里是皇帝专用的厅堂。
厅堂之东为卧室，内部安装有壁炉，厅堂之西有墁道通往厅堂的楼层。大台西侧还有供妃嫔们使用的卧室、浴室和贮藏室。朝北有十分宽敞的厅堂，朝南也有宽敞的大露台，从这里不仅可以俯瞰咸阳城的全景，就连渭河和南山的风光亦可尽收眼底。
咸阳宫中装饰和陈列的金玉珍宝举目皆是。《西京杂记》卷三称其中最令人称奇者为“青玉五枝灯”,高七尺五寸。为蟠螭之形，以口衔灯，点燃后，鳞甲皆动，闪烁不已，若夜空之群星，光照满室。可谓奢侈之极。
除此之外，秦始皇还大兴离宫别馆。关于梁山宫，《汉书·地理志》中明确记载道：