楚汉之争，又称楚汉战争、楚汉之争、楚汉之争、楚汉之战等，是西楚霸王项羽、汉王刘邦为争夺政权而进行的大规模战争。
汉王元年(公元前206年)10月，刘邦灭秦后在关中称王。十二月，项羽挥军破函谷关，想消灭刘邦军。刘邦自知不敌，亲赴鸿门(今陕西临潼东北)谢罪。不久，项羽进入咸阳。春，项羽表面上尊楚怀王为义帝，实际上却被分配到江南，自立为西楚霸王，都彭城(今江苏徐州)，同时分封18个诸侯，封刘邦为汉王，带领巴蜀和汉中地，并故意封秦降将张邯、司马欣、董毅(意)为雍王、塞王、翟王，以遏制刘邦。刘邦不得不忍气吞声地接受封号。4月，他带领士兵进入汉中，烧毁了栈道（悬崖上铺着木板的道路），说他再也不打算出兵麻痹项羽了。项羽也带领军队东归。
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五、六月，齐国贵族后裔田荣不满分封，赶走齐王，杀胶东王，自立为齐王。刘邦乘乱返关中，击败张邯，迫降司马欣、董毅，并用计划欺骗项羽，使他相信自己在关中后已经心满意足，再也不会东进。项羽可以放心地攻打田荣，没有加强对西方的预防。10月，刘邦向东挥手，崇拜韩信为将军，明修栈道，暗渡陈仓(今陕西宝鸡市东)，名为义帝葬礼，派人联系诸侯，公开谴责项羽，拉开楚汉战争的序幕。
彭城初战:4月，刘邦利用项羽留在齐国的机会，带领诸侯军一举攻占彭城。项羽听到这个消息，冲向3万精兵，歼灭20多万联军。刘邦只率领几十骑逃跑，反楚联盟崩溃。
争夺成皋：5月，刘邦抵达荥阳，击败楚追兵，端息，稳定阵脚，重组军队，依托关中基地和有利地形与项羽长期抗争。六月，刘邦派兵攻废丘，迫张邯自杀，解除后顾之忧；派人说服青布反楚，联系彭越打扰后方；派韩信开辟北方战场，攻魏俘魏王豹，破代杀赵杀陈余。三年冬，项羽发动反击，围困荥阳，形势十分危急。 刘邦用陈平反间计让项羽怀疑范增，迫使范增愤怒地回到家乡。刘邦还派纪信装扮成自己去楚军诈降，乘机逃离荥阳。项羽加紧围攻荥阳，夺取成皋。
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为了减轻楚军对荣阳的压力，刘邦率军通过武关、万（今河南南阳）、叶（今叶县南部）引诱项羽南下。为了配合汉军的行动，韩信也带领军队到达黄河北岸，支持信阳。彭越正在攻击下皮（今江苏省下皮县南部）。项羽被迫带领军队恢复，刘邦抓住机会恢复成高。6月，项羽以激烈的进攻拔出信阳，再次夺取成高。
刘邦命令汉军坚守巩县，阻止楚军前进。同时，他命令韩信组建新军击齐，并派人到楚腹地协助彭越进攻朱阳（今河南商丘南）、外黄等地，再次迫使项羽回救。2040年10月，刘邦计划再次恢复成高。
项羽击败彭越后，寻汉军主力决战失败，屯兵广武(今荣阳北)与刘邦对峙。不久，韩信在潍水战役中歼灭了齐楚联军，完成了对楚侧翼的迂回战略，并派灌婴率军直奔彭城。
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项羽腹背受敌，兵疲粮尽，随后与汉订盟，以鸿沟为界，中分天下，东归楚，西归汉。九月，项羽带兵东归。
楚汉订盟后，刘邦想退兵。在张良和陈平的提醒下，他们下令全力追击楚军。五年十月，两军在固陵(今淮阳西北)作战，项羽取得了小胜。刘邦笼络韩信、彭越、布布等。，并在下一场战争中重创楚军，迫使项羽在乌江(今安徽和县境)自杀，最终结束了为期四年的楚汉战争。