两汉时期，在"大一统"的时代背景之下，出现了中华文化发展的又一个高峰。这一时期不仅对先秦以来万象纷呈的思想学说进行了总结，确立了儒学的"独尊"地位，形成思想大一统的格局，而且在华夏多民族文化的基础上融汇成博大精深的汉文化。两汉文化在走向一元的过程中并没有丧失其开放性，而是呈现出全面繁荣的景象。在佛教传入及本土道教产生后，儒、释、道共生共存，互相影响，成为中华文化一道独特景观。此外，两汉时期的史学、文学、医学、艺术也有很高的成就。
一、经学、谶纬与唯物论
从汉武帝开始，与"独尊儒术"相伴而生的是，形成了一门专门注解、传习儒家经典的学问，即经学。开始只奉《诗》、《书》、《礼》、《易》、《春秋》为儒家经典，称之为"五经"，后又陆续增补，有"七经"、"九经"、"十三经"之说。
两汉时期，经学获得突飞猛进的发展。在功名利禄的驱使下，儒生们纷纷研习经学。武帝设五经博士时，博士弟子（即太学生）只有五十人，但到东汉顺帝时，太学的博士弟子就增加到了三万人，还有无数的儒生在私塾里研习经学。一部数千言的儒家经典，对它的注释竟然可以达到一百多万字！
儒家典籍在秦末曾遭火灾，损毁严重。西汉官方博士所研习、传授的儒家经典都是据儒士口授，由当时通行的隶书写成的，而非先秦时的原版典籍，所以称为"今文经"。而用先秦古文写成的经书，称为"古文经"，大多散落民间。这些"古文经"是如何被发现的呢？据说，武帝末年，鲁恭王在拆除孔子的旧宅时，在墙壁里发现了《尚书》、《礼记》、《论语》、《孝经》等用先秦古文书写的数十部儒家典籍。同时，汉武帝也大开献书之路，求天下遗书，至成帝时，收集到了大量图书，这些书杂乱无章，就派刘向进行整理。哀帝时，刘向的儿子刘歆在继续整理这批图书时，发现了古文字写成的《春秋左氏传》、《尚书》、《逸礼》、《毛诗》等经书，于是，他向哀帝提出在太学设置学官研究这些古文经，遭到众多博士的反对。至此，经学分为今文经学、古文经学两派。
在两派争斗中，今文经因能在官学里讲授，是士人们升官的必由途径，所以总占据上风，而古文经却只能在民间传授。但王莽登基后，为了配合他的"托古改制"，大肆推崇古文经，把刘歆发现的一批古文经都列为了官学讲授内容。
经今古文之争，开始主要是表现在经书的文字、版本和真伪的辨别上，后来又引申出学术观点的争论。今文经学着重于阐释经文背后的微言大义，强调迎合现实的需要，而古文经学着重于注释经文本义，专注学理，有复古倾向。到东汉末年，两派有了融合的趋势。两派之争推动了两汉经学的快速发展，产生了很多著名的经学大师，特别是许慎、马融、郑玄，他们既精通古文经，也研究今文经。
西汉末年，又出现了谶纬之学。谶是一种假托神灵的预言，用神秘的隐语、预言作为神的启示，向世人昭告治乱兴衰和凶吉祸福，常常附有各种神秘怪异的图，所以也称为图谶。纬是一种用宗教迷信的观点，假托神的意旨对儒家各种经书进行解释的书，是与经相对而得名。许多经书都被注有纬书，这些纬书大多用经书旧名，其内容都是以预言和神话为根据。谶和纬相结合构成了谶纬之学，其内容有的解经，有的述史，上自天文历法，下至地理风情，既有典章制度，也有政事更迭，但几乎都是以荒诞不经的神话的形式出现，它的思想渊源是阴阳五行学说。谶纬之学是两汉时期把儒学神学化的结果，是经学的一种衍生物。两汉统治者和众多博士、经师、士人，把儒家学说与阴阳五行学说相结合，采用神秘主义的方式解释各种经书，使得儒学被赋予了神的力量。
因此，谶纬之学与经学，特别是与今文经学相结合，得以政治化，深得统治者喜爱。王莽、刘秀都曾利用谶纬来谋划登基。特别是刘秀，对谶纬达到了痴迷的地步，深信不疑，他用人施政，决定重大问题，都以谶纬为准，不懂或不喜欢谶纬者，肯定得不到他的重用。就这样，谶纬之学在东汉非常盛行，被奉为官学。儒生们不仅要记诵儒家经书，还要修习各种谶纬之书，要精通如何按官方意志，用谶纬解释经书。这使得儒学谶纬化，变得神秘起来。
显然，谶纬之学是唯心主义的，以它诠释儒家经典，使得经学的内容更为空疏荒诞，因此，也有不少有识之士开始反对谶纬之学。古文经学家许慎为了反对今文经派对经文本义穿凿附会，编了一部《说文解字》，对近万个古文字一一进行注释，郑玄还对不少荒诞的纬书依据经书本义进行了注释。
这一时期唯物论的代表者是东汉思想家王充。王充自幼家庭贫穷，勤奋好学，博览群书，经过三十多年的努力，写成了《论衡》一书。该书"违儒家之说，合黄老之义"，宣传唯物论、无神论，反对儒家的天人感应说，否认"天"有意志，认为"天"只是一种自然存在，各种凶吉祸福都是自然现象，与人事无关。"天道，自然也，无为；如谴告人，是有为，非自然也"，认为"六经之文，圣人之语，动言天者"，是"惧愚者之言"。同时，也批驳各种鬼神妖异之说，反对人死为鬼之说，"人死血脉竭，竭而精气灭，灭而形体朽，朽而成灰土，何用为鬼？"
立场鲜明的唯物论不仅有力抨击了谶纬之学，还批判了经学的唯心主义思想。在谶纬之学盛行的东汉，王充的这些观点被视为"异端邪说"，《论衡》一书被埋没了上百年之后，在东汉末年才逐渐流传开来。
二、《史记》与《汉书》
两汉时期，中国的史学获得了巨大发展。在汉朝之前，虽然产生了《春秋》、《尚书》、《战国策》等具有文献价值的书，但这些书所记载的史实都较零散，很不系统。直到西汉，中国才产生了第一部系统化的史学巨著，即司马迁的《史记》。
司马迁，西汉时期著名史学家、思想家和文学家，出生于史学世家，其父司马谈曾做过汉武帝的太史令。司马迁早年出外游学数年，足迹踏遍长江中下游和中原各地，还曾出使巴蜀之地，随汉武帝多次巡幸各地，这为他以后"网罗天下放失旧闻，略考其行事，综其终始，稽其成败兴坏之纪"提供了实践素材。司马迁受其父影响，精习了道家学术，后又师从著名经学家董仲舒、孔安国学习《公羊春秋》和《古文尚书》，精研儒术，博采众家之长。
元封三年（前108），他子承父业，担任太史令，负责修史工作，后来因受李陵败降匈奴的牵连，被汉武帝处以腐刑（阉割之刑）。司马迁不丧其志，忍辱负重，发愤专心修史，穷毕生之心血，"究天人之际，通古今之变，成一家之言"，完成了千古不朽的史学巨著《史记》。
《史记》原名《太史公书》，意即太史令司马迁所著之书，共有130卷，其中本纪12卷、表10卷、书8卷、世家30卷、列传70卷，洋洋洒洒52万余言。司马迁遵循孔子所说的"我欲载之空言，不如见之于行事"的写作原则，采用纪传体，分本纪（即以帝王为主轴的大事记）、表（即帝王将相年表）、书（即典章制度等的汇编）、世家（即各诸侯国历史和诸侯将相及其他重要历史人物的传记）、列传（即各少数民族和重要历史人物的传记）等五种体例撰写而成，开创了一种以人物传记为主的史书撰写体例，为以后中国近两千年的王朝历史编纂提供了一种典范。
《史记》也是中国第一部系统的通史性巨著，上自传说中的黄帝，下迄汉武帝时期，从远古写到当代，上下三四千年，结构完整，内容全面，涉及政治、经济、军事、思想、文化、民族、社会风貌、科技等各个方面，既写了历史上的政治军事、社会经济、帝王将相等方面的制度和大事，也写了少数民族和处在社会底层的农民、游侠、商贾等的生活，尽量全面勾勒社会的全貌，俨然当时的百科全书，所以，有人也称《史记》是中国第一部大规模的社会史。更难能可贵的是，《史记》在颂扬帝王将相之功德的时候，"不虚美，不隐恶"，叙事时讲求实事求是，褒贬有度，不但敢于斥责历史上的暴君，还敢于揭露汉朝皇帝的短处，甚至斥责汉武帝"内多欲而外施仁义"，不仅敢于揭露酷吏的残暴行为，还敢于颂扬游侠之士的侠义行为，把农民起义领袖与诸侯同列于"世家"，树以专传，故被后人称为"实录"。
《史记》的文笔也非常优美，描写人物栩栩如生，叙述事件惊心动魄，可以说是一部优秀的历史文学著作，所以被世人誉为"史家之绝唱，无韵之《离骚》"，在中国史学史上享有开风气之先的地位。
在司马迁和《史记》之后，汉代也出现了一些有名的历史学家和史学著作，其中最出名的是班固及其代表作《汉书》。
班固（32-92），东汉时期著名史学家，出生于官僚世家，家学渊源深厚，其祖父官至广平相，其父班彪是东汉初年有名的一代大儒和史学家，撰写了《史记后传》数十篇，把《史记》所记述的历史延续至西汉末年，其弟班超乃东汉有名的经营西域的干将，其妹班昭亦精通史学。
班固自幼就接受了良好的教育，加之聪明好学，16岁时就入太学读书，求学达八年之久。他众观博览，善采百家之言，据史书记载，他"博贯载籍，九流百家之言，无不穷究"，"所学无常师，不为章句，举大义而已"。因其学识渊博，被汉明帝召入朝中，担任兰台令史，负责史书纂修工作。他继承父亲遗志，花20多年完成了《汉书》的绝大部分。永元四年（92），在宫廷斗争中，因与外戚窦宪关系亲密而受牵连，被捕后死于狱中。他死后，其妹班昭续写了《汉书》中的8篇表，一个叫马续的士人又补写了《天文志》。《汉书》这本史学巨著，历经波折，终于完成。