在咸陽這邊玩得差不多，項羽就派人向楚懷王報告，實際上是暗示楚懷王封自己為王。
不料楚懷王卻說：「按既定方針辦。」
楚懷王仍然信守當初的約定，堅持按合同辦事，先入關者，王也。就是說，最先攻入咸陽的人，是為諸侯之首，有權力大封天下。這有點類似於封神榜，姜子牙輔佐周武王奪取天下之後，就懸榜封神。
項羽希望楚懷王把封神權賦予他，雖然先入關的是劉邦，可劉邦是自己的小弟，小弟先入關，就是自己先入關。難道劉邦入關，是他自己先走進去的嗎？肯定也是兄弟衝殺在前面，他在後面背著手，晃悠晃悠走進去。
沒人說先入關的是劉邦小弟，而不是劉邦。為什麼卻有人說先入關的不是項羽，而是項羽小弟呢？
什麼世道？為什麼這麼不公平？
遭遇如此不公正的待遇，項羽都快要氣瘋了。他召集手下諸將，開會討論這件事。會議上他說：「那個誰，那個放牛娃，就是那個楚懷王，他是怎麼成的楚懷王？是我們項家把他推上去的。推翻暴秦，他可曾有一點點的功勞？他沒有，他連個屁功勞都沒有！之所以能有今天的局面，是因為我和你們，披堅執銳，風餐露宿，在荒地裡激戰了三年之久。消滅秦國，平定天下，是我和你們大家的功勞呀。」
眾將齊聲道：「然！」
獲得了大家的支持，項羽忽然間又心軟了，說：「雖然楚懷王沒有一點功勞，但苦勞……他苦勞再多，能有放牛的時候苦嗎？不管怎麼說吧，好歹大家共事一場，我的意思，還是要封他為王。」
眾將齊聲道：「然！」
但等到項羽著手封王的時候，心裡還是彆扭萬分，糾結不已。再怎麼說，楚懷王也是自己的老領導，大家都封王，楚懷王怎麼也得稱帝。不讓楚懷王稱帝，太沒道理。
最終楚懷王被項羽封為義帝，意思是起義軍的皇帝。項羽發佈命令說：「古代稱帝的，擁有土地千里，一定要居於上游。於是命義帝搬家去江南，以郴縣為國都。」
就這樣，先入關者雖然是劉邦，但最後獲得封神權的，還是靠實力。論實力無人可與項羽相比，欲自王，先王諸將相，所以自立為西楚霸王，據有梁、楚九郡地方，定都彭城後。他當仁不讓，義不容辭地封了天下十八路反王。
哪十八路反王？
第一路：漢王劉邦，據巴蜀、漢中，定都南鄭。劉邦為先入關者，按理說應該封為關中王。但項羽和范增料其有取天下之心，關中土地肥沃，一旦劉邦乘隙起事，萬難克制。而巴蜀道險，秦之遷人皆居蜀。所以項羽借口巴蜀亦關中之地，實際上是把劉邦封鎖於巴蜀，囚於籠中，令其插翅難飛。此外，巴蜀門外，項羽還埋伏下三路反王，監視劉邦。
第二路，雍王章邯，轄有咸陽以西之地，都城設在廢丘，是監視劉邦的第一路人馬。
第三路，塞王司馬欣。司馬欣原為櫟陽縣的主獄官，早年項梁入獄，司馬欣釋之，待項家有恩。項羽命其轄咸陽以東至黃河之地，定都櫟陽。是監視劉邦的第二路人馬。
第四路，翟王董翳。因勸章邯投降有功，封翟王，轄上郡，定都高奴。是監視劉邦的第三路人馬。
第五路，西魏王魏豹。魏豹原本是魏王，居於梁地，現在項羽佔據了梁地，改魏豹為西魏王，管轄河東，定都平陽。
第六路，河南王申陽。申陽是張耳的寵臣，因為他打下河南郡，並在黃河邊上迎接楚軍，所以被封河南王，定都洛陽。
第七路，韓王成，依舊居於舊都，都城陽翟。
第八路，殷王司馬卬。司馬卬是趙國將領，平定河內，屢立戰功，因此封殷王，轄河內，定都朝歌。
第九路，代王歇。趙歇原本是趙王，遷為代王歇。
第十路，常山王張耳。張耳是趙王歇的丞相，但賢明天下，又追隨項羽入關，所以封為常山王，轄原來的趙國疆土，定都襄國。
第十一路，九江王英布，作戰勇猛，勇冠三軍，所以封九江王，定都六縣。
第十二路，衡山王吳芮。番郡吳芮，率百越族人輔佐諸侯，又跟隨項羽入關，因此封衡王山，定都於邾。
第十三路，臨江王共敖。共敖本是義帝的上柱國，進攻南郡，屢立戰功，所以封臨江王，定都江陵。
第十四路，遼東主韓廣。韓廣本是燕王，遷為遼東主，定都無終。
第十五路，燕王臧荼。臧荼本是燕王韓廣手下大將，獲封燕王，定都薊。
第十六路，遷齊王田市為膠東王，定都即墨。
第十七路，齊國將領田都為齊王。田都追隨楚軍援救趙國，又隨楚軍入關，所以封為齊王，定都臨淄。
第十八路，濟北王田安。田安曾攻克濟水以北幾座城池，率領軍隊投降項羽，所以獲封濟北王，定都博陽。
項羽分封天下，標準簡單，指標清晰，就看你是否跟他關係好。如果跟他關係好，普通的戰功就可以成為封王的資本。關係不好，抱歉，哪怕你早已是王，這時候也要挪挪地方。
此外，齊將田榮，數次違背項羽，又不肯帶兵跟項羽走，雖然戰功多，資歷老，但堅決不封王。還有陳餘，因為他棄印而去，又沒有追隨項羽入關，項羽認為他不給自己面子。你不給我面子，我就不給你封王，有本事你去死。所以陳餘不封王。
這個分封結果出來，眾人大驚，紛紛上前勸說：「項羽你可不能這樣意氣用事，說起陳餘，他對於趙國的功勞，絲毫也不小於張耳。現在張耳已經封常山王，你讓人家老陳以後怎麼混呀。」
勸說的人太多，項羽無奈，聽說陳餘在南皮，就下令割南皮的三個縣給陳餘，算是補償吧。但王已經封完了，這次陳餘沒趕上，下次有機會再說吧。
還有番君吳芮的部下梅谿，戰功比許多封了王的人要多得多，項羽卻提也沒提他。因為太多的人替梅谿說話，項羽只好給他封了個萬戶侯。
分封完畢，天下乃定——項羽認為乃定，就攜了自秦宮中搜得的財帛珠寶與婦女，回到彭城，享受他快樂幸福的人生去了。