汉代的造船业和航运业，在秦代的基础上得到进一步发展。汉代所造船舶种类之多，质量之好，海上航运之发达，前所未有。
长沙西汉墓出土的木船模西汉的造船中心有数十处之多，其中主要的有长安、雒阳（今洛阳东）、巴蜀（今四川）、长沙和洞庭湖一带、庐江郡（今安徽庐江县一带）、豫章郡（今江西南昌一带）、吴（今苏州市）、会稽（今绍兴）、福州、番禺（今广州市）等地，能造出多种类型的民船和战船。民船有龙舟、漕舫、舟扁航、舸、艇、轻舟之分；战船有楼船、斗舰、艨冲、龙船、赤马、斥侯之别，还有适航性好的海船。随着造船技术的提高，船舶的规模日益增大。据《酉阳杂记》记载，汉武帝在长安所造的豫章大船，可载千人。在船舶的形制方面，汉代的船舶已出现了上层建筑。上层建筑分为四层，并各有专名。这种有上层建筑的船汉代泛称“楼船”。西汉时，在京兆有船司空，在水衡都尉下有楫濯令，庐江郡有楼船官，负责造船。汉代的造船技术，当时在世界上处于领先地位。在中世纪，阿拉伯人还只知用平镶法造船，而在我国西汉就已经采用榫连法拼合了。西欧在公元4世纪至5世纪，还只知道用皮条缝船，而我国至迟在公元前2世纪至1世纪的西汉，就知道用钉子钉船了。建国初期，在湖南长沙西汉墓出土了一条木船模，船身两侧和首尾平板上都有钉孔，就是明证。
广州东汉墓出土的陶船模船的属具锚、舵、橹、帆，在汉代已经广泛使用。广州东汉墓出土的陶船模，船首的锚和船尾的舵清晰可见。东汉的文献也有记载。《释名·释船》说：“其尾曰柂（舵），柂，也，在后见拖曳也，且言弼正船不使他戾也。”就是说，舵可以使不偏航。西方的舵，据认定出现在1242年（一说1180年），比我国晚了1000年左右。汉代的锚抓力大，相当先进。在我国古代文献中，最早出现“帆”字的，是马融于东汉元初二年（公元115年）写成的《广成颂》。在这之后6年问世的我国最早的字典——许慎的《说文解字》，也有帆的记载。这就是说，我国的帆最迟在2000多年以前就已经出现了。
橹的记载，也最早见之于《释名》，其出现年代也当不迟于2000年以前的汉代。橹由于橹板以较小的冲角划动时，阻力小，升力大，再加上左右连续摇动作功而成为非间歇性推进器。现代的螺旋桨，可以说是橹的进一步发展的结果，所以英国学者李约瑟在其著作《中国科学技术史》中，把橹的发明，看作是“中国发明中最科学的一个”。
综上所述，可见汉代在我国船舶发展史上占有十分重要的地位。汉代的船舶已不是一般的木板船，而是有较为发达的上层建筑。船的种类也日渐增多，属具基本齐备。橹的创制，是中国对世界造船技术的重大贡献。船尾舵也是中国的一项重大发明。风帆的出现，使中国进入了利用自然风力作为船舶动力的时代。由于风帆的使用，船舶的动力增大了，船舶的载重量也随之增加，从而能容纳更多的兵员和武备装备，储备更多的食品和淡水。由于战船的使用，水上机动能力提高了，能够更有效地使用武器，特别是实施火攻和发射火器。这就为中国古代海军的远洋航行和作战开辟了广阔的前景。汉代造船能力的提高，船舶形制的改善，船舶属具的日趋完备，为汉代水上交通的发展，创造了物质条件。汉代内河航运，已四通八达。由于汉武帝开边和巡海，两汉及三国的南航线图沟通了我国北起今辽宁丹东，南至广西北仑河口的南北沿海航线。此外，两条国际航线也已开通。一条是沿山东海岸经黄海通向朝鲜、日本的北航线，另一条是从广东番禺、徐闻、合浦经南海通向印度和斯里兰卡的南航线。
这条南航线，是汉武帝于元鼎六年（公元前111年）统一南越之后开辟的通向西方的“海上丝绸之路”，史称“徐闻·合浦南海道”。据《汉书·地理志》记载，“自日南障塞、徐闻、合浦船行可五月，有都元国；又船行可四月，有邑卢没国；又船行可二十余日，有谌离国；步行可十余日，有夫甘都卢国。自夫甘都卢国船行可二月余，有黄支国……自黄支船行可八月，到皮宗；船行可二月，到日南象林界云。黄支之南，有己程不国，汉之译使自此还矣”。这条航线的走向，用今天的地名，可作如下表述：从徐闻、合浦出航，沿北部湾西岸和越南沿岸航行，绕过越南最南部，沿暹罗湾沿岸，顺着马来半岛海岸南下，进人马六甲海峡，到达都元国（今印尼苏门答腊西北巴塞河附近）。再从都元国绕航，沿马来半岛西海岸北上，到达邑卢没国（今缅甸南部萨尔温江入海口附近）。从这里沿缅甸西海岸向西北方向航行到谌离国（都城在今缅甸蒲甘城附近）。然后沿印度东岸向西南航行到达黄支国（印度南部），最后向南航行，到达己程不国，即今天的斯里兰卡。然后由此回国，往返一次需要28个月，航程达数万公里。
远在2100多年前的西汉，海上航线就可东至日本，西抵印度半岛南部，南达南洋群岛，北到朝鲜，应该说这是世界航运史上的一大创举，为我国后世航海事业的发展奠定了基础。