汉初，在秦始皇焚书余烬中还散存着一批诸子百家的著作，战国末期各家的思想余波依然荡漾在知识界和统治者中间。西汉初受封的淮南王刘安（？～前122）和依附于他的学者们写的《淮南子》一书中杂采百家思想，并有丰富的自然科学内容。他们研究了雷电，认为“阴阳相薄为雷，相激为电”。《淮南子·天文训》还记述了“阳燧见日，则燃而为火”。这里的阳燧可能是西周就已有了的铜凹镜。另外，在《淮南万毕术》中还有“削冰以圆，举以向日，以艾承其影则火生”的记述。这说明西汉人已知道了用凸透镜聚光取火的技术。用冰取火肯定不能持久稳定，因为阳光会使冰块消融。遗憾的是当时中国人还没有优良的玻璃材料，这一技术还不能发展和广泛应用。
不难理解，一统天下的统治者需要打造一统天下的思想武器，汉代的统治者和学者们必须探索和寻找它。墨家那种组织小团体研究科学技术的风气难以为继了，法家由于受到秦的重用而在这时受到排斥，阴阳家的灾变论、纵横家的游说词也是不宜提倡的。道家学说中的消极内容又与统一大国精神不符。只有儒家学说中的德、仁、礼、义等思想才最有助于安定天下。汉初一些具有儒学倾向的政治家把儒家思想的精华变成了新时期的意识形态。和刘邦关系密切的陆贾提醒刘邦“马上打天下，但不能在马上治天下”。他倡导贤人政治，以为治国者不可以图利，治产业则教化不行。这个思想不但影响了刘邦，而且对两汉皇族来说还真起了些作用：皇帝在发生灾荒时常把官田赐给无田的民众。当然，整个天下的民众从理论上说都是皇帝的财产。文帝时的贾谊更具体地提出以礼义廉耻（四维）来教化国民，他甚至还提出以德来安抚北方匈奴的建议。
当新时代的儒学大师董仲舒（前179～前104）出现在政治思想界之后，儒家思想决定性胜利的时刻来到了。由于他的理论宣传，汉武帝时“罢黜百家，独尊儒术”，并且设立了五经博士，建立了专门研究儒学和从事教育的大学性质的机构——太学。儒家从秦代遭受贬斥打击到成为时代的主流思想，表明中国的政治思想已经发生了一场大转变，明目张胆的严刑峻法已被证明不能维护统一的太平世界。不过，由于汉袭秦制，而法家人物韩非和李斯的思想在创制秦朝政治制度方面的作用不可忽视，因而，法家对中国传统政治和律法的影响已成为一种事实上的存在。
董仲舒的思想当然不是纯粹的先秦儒家思想，也没有把孔、孟、荀等人的全部思想精华集中起来。首先它是以汉时流行的简明的隶书字体来研究和重新阐发古文经典的所谓今文经学。其次，在思想内容方面也多有新意。董仲舒主张以礼乐来教化人民，以德代刑，提倡三纲五常。他用阴阳家的观点来解释孔子和其他诸子的学说，十分强调天象和人事之间的联系（天人感应），认为“天意难见，其道难理”，“道之大源出于天，天不变，道亦不变”（《汉书·董仲舒传·举贤良对策》）。显然，在哲学上董仲舒比孔子和老子都保守。孔子大胆地怀疑天，论人多而论天少，老子的道不出于天，天则出于道，而且连道也是不断变化的。董仲舒的这种思想对于自然科学的发展是不利的，因为天道在这里既是不变的，又是难以认识的。不过，董仲舒认为人下长万物，上参天地，贵于天地，这种积极思想影响也很大。另外，董仲舒用阴阳二气解释风云雨雹的形成也很有些道理。
儒家思想的胜利对中国后来思想文化乃至科学思想的发展产生了深远影响。由于对地方举荐和官吏察选的官僚预备队增加了考经的内容，从太学、郡县学校、宫廷的其他贵族子弟学校到私人传授的私学讲坛上，儒家经典成了最主要的教材。用今文（隶书）来注释讲解古文经典的学者们把言简意赅的原文搞成了百余万言的繁琐巨著，新思想被淹没的可能性更大了。和春秋战国时期相比，两汉时期的学术思想从总体上出现了一个相对倒退的趋势。由于儒家学说中对自然现象没有透彻考察和积极研究的态度，随着今文学者们在自己制造出来的文献海洋中越埋越深，谶纬迷信的思想抬头了——这是把自然现象和为皇权服务的政治伦理学捏在一起的最简便方法。东汉章帝（76～89年在位）时，由博士和儒生们在白虎观讨论了五经（《诗》、《书》、《礼》、《春秋》、《易》五种儒家文献，《乐》由于秦始皇焚书而毁）之后由大史学家班固写的一本成果汇报书《白虎通义》，说明当时多数有地位的知识分子们已经不能像先秦儒家宗师那样独立思考，而到了用迷信和神学为王朝服务的地步。当然，统治者中相信迷信的更大有人在，西汉的武帝年老时对长生不老着了迷，曾被一些利用迷信蛊惑人心的大臣愚弄。王莽和刘秀都利用图谶作为政治工具，企图制造天命附归的社会印象。