封他為十萬戶侯。項王自立為西楚霸王，統治九個郡，建都彭城。
漢元年（前206）四月，諸侯受封已畢，在大將軍的旗幟下罷兵，分別前往各自的封國。項王出了函谷關，來到自己的封國，派人去讓義帝遷都，說：“古時候帝王擁有的土地是縱橫各千里，而且一定要居住在河流的上游。”讓使者把義帝遷徙到長沙郴（chēn，琛）縣去。使者催促義帝起程，左右群臣漸漸叛離了他，項王於是秘密派衡山王、臨江王把義帝截殺於大江之中。韓王成沒有軍功，項王不讓他到封國去，帶他一起到了彭城，廢為侯，不久又殺了他。臧荼到了封國，就驅逐韓廣去遼東，韓廣不聽從，臧荼在無終殺了他，把他的土地併為己有。
田榮聽說項羽改封齊王市到膠東，而立齊將田都為齊王，非常憤怒，不肯把齊王遷往膠東，就佔據了齊地，起而反楚，迎頭攻擊田都。田都逃往楚國。齊王市害怕項王，偷偷向膠東逃去，奔赴封國。田榮發怒，就追趕他，把他殺死在即墨。田榮於是自立為齊王，又向西進攻並殺死濟北王田安，全部統治了三齊之地。田榮把將軍印授給彭越，讓他在梁地反楚。陳餘私下派張同、夏說（yuè，悅）勸齊王田榮說：“項羽主持天下事，不公道。現在把以前的諸侯王都封在壞地方，而把他自己的群臣諸將都封在好地方，驅逐了原來的君主趙王，讓他往北徙居到代地，我認為這樣是不合適的。聽說大王您已起兵反楚，而且不聽從項羽的不義之命，希望大王您接濟我一部分兵力，讓我去攻打常山，恢復趙王原有的地盤。我願用我們的國土給你們齊國作屏障。”齊王答應了，就派兵赴趙。陳餘發動三縣全部兵力，跟齊軍合力攻打常山，把常山王打得大敗。張耳逃走去歸附漢王。陳餘從代地把原趙王歇接回趙國。趙王因此立陳餘為代王。
這時候，漢王率軍順原路返回關中，平定了三秦，項羽聽說漢王已經兼併了關中，將要東進，齊國，趙國又都背叛了自己，非常生氣。於是用以前的吳縣令鄭昌為韓王，抵擋漢軍。命令蕭公角等攻打彭越，彭越打敗了蕭公角等。漢王派張良去奪取韓地，並送給項王一封信說：“漢王失去了做關中王的封職，所以想要得到關中，若能遵循以前的約定，就立即停下來，不改再向東進。”又把齊、梁二地的反叛書送給項王，說：“齊國想要跟趙國一起滅掉楚國。”楚軍因此就放棄了西進的打算，向北去攻打齊國了。項王向九江王黥布徵調部隊。黥布推託有病，不肯親自去，只派部將率領幾千人前往。項王因此怨恨黥布。漢二年冬天，項羽向北到達城陽，田榮也帶領部隊來與項羽決戰。田榮沒有打勝，逃到平原，平原的百姓把他殺了。項羽於是北進，燒平了齊國的城市房屋，全部活埋了田榮手下投降計程車兵，擄掠了齊國的老弱婦女。項羽奪取齊地直到北海，殺死了許多人，毀滅了許多地方。齊國人聚集起來，一起造項羽的反。這時候，田榮的弟弟田橫收集了齊軍逃散計程車卒共有幾萬人，在城陽反擊楚軍。項王因此而停下來，但一連打了幾仗都沒打下。
這一年春天，漢王率領五個諸侯國的兵馬，共五十六萬人，向東進兵討伐楚國。項王聽到這個訊息，就命令諸將攻打齊國，他自己又率領精兵三萬人向南從魯縣穿過胡陵。四月，漢軍已全部進入彭城，擄掠那裡的財寶、美人，每天擺酒席大會賓客。項王引兵西行奔向蕭縣，從早晨開始，一邊攻打漢軍，一邊向東推進，打到彭城，已是中午時分，把漢軍打得大敗。漢軍四處逃散，前後相隨掉進穀水、泗水，楚軍殺了漢兵卒十多萬人。漢兵向南逃入山地，楚軍又追擊到靈壁東面的睢水邊上。漢軍後退，由於楚軍的逼擠，很多人被傷殺，漢軍士卒十餘萬人都掉進睢水，睢水因被堵塞都不向前流動了。楚軍把漢王裡外圍了三層。正在這個時候，狂風從西北方向颳起，摧折樹木，掀毀房舍，飛沙走石，颳得天昏地暗