秦始皇三十二年至三十四年（公元前215年―前213年），秦始皇遣将军蒙恬率军北击匈奴的一次大规模进攻战。
战国时期，居住在中国北部的匈奴，已经进入奴隶制社会。占有今内蒙古、宁夏一带的广大草原地区。当时，中原各国忙于征战，无暇北顾，匈奴经常袭掠与其接壤的秦、赵、燕三国北部边地。秦始皇兼并六国后，为解除匈奴对秦的威胁，命蒙恬率30万大军北击匈奴。
三十二年，秦始皇巡视北方边境。据史记《始皇本纪》记载，因燕地方士卢生进献图书曰“亡秦者胡也”，秦始皇回到咸阳后，便派遣将军蒙恬发兵三十万人北击胡人匈奴。
三十三年春，蒙恬统主力军从上郡(郡治肤施，今陕西榆林市南)北出长城攻其东；杨翁子率偏师由肖关(今宁夏固原东南)出长城攻其西。匈奴败逃。秦遂取河南地(今内蒙古乌加河以南及伊克昭盟地)。沿河置44县，移民垦守。因匈奴不断来攻，次年秋（秦时以十月为岁首正旦，此时当始皇帝三十三年），秦始皇复命蒙恬军又北渡黄河，取高阙(今内蒙古狼山中部计兰山口)，攻占阳山(今内蒙古乌加河北的狼山、阴山)、北假(今乌加河以南夹山带河地区)。匈奴不敌，向北迁徙。
三十四年，为巩固河南地区，秦置九原郡(郡治九原，今内蒙古包头市西北)。为防匈奴南下，蒙恬奉命征发大量民工在燕、赵、秦长城基础上，修筑了西起临洮(今甘肃岷县)，东到辽东的万里长城，对巩固秦北部边地发挥了重要作用。
公元前221年，曾在战国末期叱咤风云的齐、楚、燕、韩、赵、魏等关东六国，在秦国军队为期15年的征讨中全部灭亡。中原大地上持续几百年的割据混乱局面宣告结束，中国第一个统一的封建专制中央集权的国家秦帝国形成了。到此，北至宁夏，南到长江南岸，东至东海、黄海，西到巴蜀，尽入秦帝国的版图。秦帝国的缔造者秦始皇所建立的辉煌伟业，正如他自己所夸耀的那样：“德逾三皇，功盖五帝。”但是，刚刚诞生的秦帝国还面临着两大强劲之敌的威胁，这便是北方的匈奴和岭南地区的百越。
匈奴族是居住在中国北方的游牧民族之一，长期以来活动于南达阴山，北至贝加尔湖之间，成为北方一个强大的游牧民族。
战国后期，匈奴已进入奴隶社会。奴隶主贵族利用骑兵行动迅速的优势，经常深入中原，对以农业为主的内地各族进行袭扰和掠夺。当时，秦、赵、燕与匈奴为邻，经常发生战争。由于各国忙于内战，一般对匈奴都采取守势，在北边修长城并派军队戍守。秦统一后，匈奴族对秦的威胁仍然很大。
这样一个人口众多的民族，势必对刚刚建立的秦王朝具有相当大的威胁力。这种威胁力，对雄心勃勃、意气风发的铁血人物秦始皇以及整个秦帝国而言都是无法避而不见的，要想保持帝国的强大和牢固，就必须对外来的威胁力量进行打击。
于是，秦帝国对匈奴的征伐也就不可避免地发生了。
中原混乱，秦国忙于统一六国，各国都没有精力对付北边的匈奴人，匈奴人乘机南下，重新占领了北部边郡的许多地方，并以河南地（今内蒙、河套地区）为据点，直接威胁着秦朝的政治中心咸阳。对匈奴用兵，消除匈奴人的军事威胁，成为了秦朝统一六国后的当务之急。
自此始皇帝开始对匈奴用兵作两手准备，一方面他任命蒙恬为主帅，率兵驻守上郡（郡治肤施，今陕西榆林东南），长期经营北部边防，保守秦都咸阳的安全，蒙恬从此开始十余年守边，对北部的山川地形作好深入了解，为日后反击匈奴作好了准备，另一方面，始皇帝下令修缮长城，秦朝与匈奴等北方少数民族的边界长达万里，处处派兵防驻是不现实的，而匈奴人以骑兵为主，机动性强，移动速度快，为了更好防御匈奴人南下，秦朝下定了以墙防骑的防御方针，下令全面修复原秦、赵、燕修筑的长城，并将其相连，形成了一道西起临洮东至辽东的万里长城。
秦始皇三十二年，秦始皇令蒙恬北征匈奴。蒙恬的作战目的如下：
将侵入陇西河套地区及原赵国边境的匈奴军队击破，并驱逐其至贺兰山脉及狼山山脉以西，以及原赵国所建长城以北，为把诸国长城连接而做准备。
蒙恬决定以主力军从上郡（今陕西省绥德县）进入河套北部，而以一部分军力从北地郡（今甘肃庆阳市）出萧关，进入河套南部地区，以扫荡河套地区的匈奴军队。待扫清河套地区之敌后，再分兵两支，主力军由河套西北渡黄河，进攻高阙（今内蒙古五原县）与狼山山脉。另一部由河套西南渡黄河，攻占贺兰山脉高地，以侧应主力军。
秦始皇三十二年夏秋之季，按原定的作战计划，蒙恬自上郡出发，经榆林进入河套北部，一部军由义渠萧关之道进入河套南部，两军所至，攻击散落的匈奴部落，未遭遇重大抵抗。到本年初冬，已经将河套地区的匈奴部落全部扫荡肃清，匈奴残部向西北方向渡河而逃。蒙恬乃将两军推至黄河南岸，度过冬季，以待来年春季的战斗。
秦始皇三十三年初春，蒙恬主力军由九原（今内蒙古五原县）渡过黄河，攻击高阙与陶山（今狼山山脉），一部军西渡黄河进入贺兰山脉。匈奴震于秦之兵威，向北远遁。于是秦赵原被匈奴侵占之地全部恢复。
营北部边防，保守秦都咸阳的安全，蒙恬从此开始十余年守边，对北部的山川地形作好深入了解，为日后反击匈奴作好了准备，另一方面，始皇帝下令修缮长城，秦朝与匈奴等北方少数民族的边界长达万里，处处派兵防驻是不现实的，而匈奴人以骑兵为主，机动性强，移动速度快，为了更好防御匈奴人南下，秦朝下定了以墙防骑的防御方针，下令全面修复原秦、赵、燕修筑的长城，并将其相连，形成了一道西起临洮东至辽东的万里长城。
秦始皇同时还修驰道、筹粮饷，在统一六国后的当年，秦始皇就下令在全国修筑驰道，第一条就是通往北地（郡治义渠，今甘肃宁县西北）和陇西（郡治狄道，今甘肃临洮），而秦始皇当上皇帝后的第一次视察工作，就是去北地和陇西，视察防务。随着始皇帝又设黄（今山东黄县东）、陲（今山东福山）、琅邪（今山东胶南）三大粮仓，为北事提供后勤保障。
于是当年秦始皇东巡，特别视察了右北平、渔阳、上谷、代郡、雁门、云中、上郡等地，视察工作结束后，秦始皇下达了发兵三十万，北打匈奴的决定。之后，秦始皇派蒙恬驻兵上郡，防御匈奴。
秦帝国把此次战役的目标定为收复河南地，恢复当初赵武灵王所开辟的边界，是比较明智和务实的，匈奴的主力大部在阴山地区和贺兰山地区，南下河南地的力量相对比较薄弱。
秦国作了多年战争准备，攻击非常猛烈。蒙恬率三十万大军经陇西北上，迅速攻占了河套北部地区，同时在北地、陇西的秦军也向河套南部地区发攻。
面对秦帝国的忽然发力，匈奴人没有什么准备，在河南地的匈奴兵又多为分散的部落，丝毫不能抵抗大秦的铁骑，纷纷溃败，秦国很快就收复了河南地，一直推到了北河（今乌加河）。
在争夺了河南地后，蒙恬清醒的认识到匈奴人必然不甘心失去河南地，肯定会组织反扑，于是他先下手为强，在第二年又向率主力渡河，杀入阴山和贺兰山高地，在高阙、阳山、北假等地寻找到匈奴主力，与其展开激战。匈奴领袖头曼单于正集结起兵力，准备南下，不料秦军又一次杀来，措手不及，而秦军的士兵、数量、兵种上都拥有优势。蒙恬的部队连战连捷，给予了匈奴巨大的打击。头曼单于被迫退出了阴山和贺兰山高地，北撤七百余里，退到阴山以北的漠南一带游牧。
至此，蒙恬对匈奴用兵，轻松取得完胜。而此后，蒙恬的三十万大军一直驻扎北边，威慑匈奴，秦始皇随后在河南地设置了九原郡，置三十四县，并在公元前211年北迁三万户，开发河南地，使这里成为了富庶的新秦，成为了抗击匈奴的后方基地。
由于形势所迫，在同匈奴奴隶主贵族的斗争中，秦朝修筑了举世闻名的伟大工程──长城。
公元前213年（秦始皇三十四年），秦朝把过去秦、赵、燕三国长城连接起来，修筑一条从临洮（甘肃岷县）一直到辽东碣石的万里长城。这条长城，对于抵御匈奴的骚扰，保障内地人民生产和生活的安定，起了重要的作用。
修建长城，是为了保护北部边境人民的生命财产的安全，其目的也是为了减少人民的负担；由于匈奴是游牧民族，其骑兵活动范围很大，没有长城的话，要很多军队来防守，这会给人民增加很大的负担。秦始皇修长城不是他开创的，他只是把原来秦国，赵国和燕国北边原有的长城连接起来，而史书上却把修长城造成的苦难全归罪于秦始皇，这是不符合事实的。
原来各国之间都有一些长城，但北方的长城不完整；统一后他下令把原来国之间的长城拆除，再把原来秦、赵、燕三国北边的长城连接起来，以防止北方匈奴的南侵。
为了进一步巩固这里的统治，秦始皇于公元前211年迁三万多户居民到北河、榆中（内蒙古伊金霍洛旗以北），垦田生产，开拓边疆。这次大规模的移民，无论在经济上、军事上均有重要意义。它不仅促进了这一地区的开发，而且有力地制止了匈奴的抢掠。
蒙恬北伐匈奴的胜利，不仅有力地制止了匈奴奴隶主贵族对中原的抢掠，而且进一步促进了这一地区的开发。在长期的交往和劳动中，不少匈奴人南迁中原，逐渐同秦人及其它各族人民共同居住和生产，促进了民族的大融合。北击匈奴，夺回河套地区，并使该地区永远成为中国的版图。“东至海暨朝鲜，西至临洮、羌中，南至北向户（北回归线以南），北据为塞，并阴山至辽东。”
此外，在北方击退匈奴的同时，公元前219年与公元前214前，秦始皇还前后两次发动了对百越的战争，修筑了灵渠，对岭南地区进行了开发，将该地区首次纳入了中国的版图。
而在西南地区，秦始皇开通往了西南的五尺道，大致自今四川宜宾至云南曲靖一线，控制了当地的部族国家，将政治势力伸入了云贵高原。
秦攻匈奴之战是秦帝国中央关于“天下版图”南北扩张策略的重要组成部分，其一系列征服战争奠定了中国统一多民族中央集权国家的基本格局。
