司馬遷之後，東漢班固撰寫了《漢書》。班固，字孟堅，扶風安陵人，生於東漢光武帝建武八年，父班彪亦為著名史學家，曾作《後傳》六十五篇來續補《史記》。《漢書》即在《後傳》的基礎上創作而成，主要記載西漢歷史，兼及王莽篡漢。
和帝永元元年，班固隨從車騎將軍竇憲出擊匈奴，參與謀議。後班固因事入獄，於永元四年死在獄中。那時《漢書》尚缺八表和《天文志》，班固妹班昭即奉命補作，其中《天文志》由馬續協助完成。班昭是「二十四史」中絕無僅有的女作者。
《漢書》包括本紀十二篇，表八篇，志十篇，列傳七十篇，共一百篇，後人劃分為一百二十卷。《漢書》的體例與《史記》相比，已經發生了變化。《史記》是一部通史，《漢書》則是一部斷代史。《漢書》把《史記》的「本紀」省稱「紀」，「列傳」省稱「傳」，「書」改曰「志」，取消了「世家」，漢代勛臣世家一律編入傳。這些變化，被後來的一些史書沿襲下來。《漢書》記載的時代與《史記》有交叉，漢武帝中期以前的西漢歷史，兩書都有記述。這一部分，《漢書》常常移用《史記》。《漢書》新增加了《刑法志》、《五行志》、《地理志》、《藝文志》、《百官公卿表》。
從思想內容來看，《漢書》不如《史記》。班固以儒家思想作為封建正統，喜用古字古詞，因而《漢書》比較難讀。