取战国时期据险防御的经验，从榆中（今属甘肃）沿黄河至阴山构筑城塞，连接燕、赵、秦5000余里旧长城，据阳山（阴山之北）逶迤而北。并修筑北起九原、南至云阳的直道，构成了北方漫长的防御线。蒙恬守北防十余年，匈奴慑其威勐，不敢再犯。而当时蒙恬之弟蒙毅也在作上卿。蒙毅曾判处中车府令赵高死刑，但赵高又被赦免，从此蒙氏兄弟和赵高结怨。赵高和秦始皇幼子胡亥关系密切，曾私下教授胡亥法律方面知识，颇受胡亥重用。秦始皇长子扶苏因数谏皇帝，失帝爱，贬至上郡，成为蒙恬的监军。始皇三十七年（前210年）秦始皇在出巡中