西汉自文帝以后，皆预建陵寝。汉武帝在建元二年（前139年）就开始为自己营建“寿陵”。汉武帝茔地，选在汉都长安城西北的高原上，这个地区属汉时槐里县之茂乡，后来陵墓建成，称为“茂陵”。
汉武帝在位54年，茂陵的营建就持续了53年，即在他称帝执政第二年就开始营建自己的陵墓，至后元二年（前87年）竣工。据史书记载，汉武帝曾动用全国赋税总收入的1/3，作为建陵和征集随葬物品的费用。《晋书·索琳传》云：“汉天子即位一年而为陵，天下贡赋三分之一，一供宗庙，一供宾客，一充山陵。”
在西汉的11座皇帝陵中，茂陵是最高大的一座。高46.5米，顶端东西长39.25米，南北宽40.60米。底边长：东边243米，西边238米，南边239米，北边234米。按《关中记》载：“汉诸陵皆高12丈，方120步，惟茂陵高14丈，方140步。”上述与今测量数字基本相符。茂陵营建至今历经2000余年的风吹雨打及水土流失，所差甚微，占地面积计为5.68万平方米，封土为85万立方米，全部夯筑。陵墓四周呈方形，平顶，上小下大，形如覆斗状，显得庄严稳重。
封土堆下的地宫是陵园的主要建筑，派有专人负责监修。《汉书·张汤传》说：“张汤调茂陵尉，治方中（即地宫）。”《汉旧仪》载：“天子即位明年，将作大匠营陵地，用地七顷，方中用地一顷，深十三丈，堂坛高三丈，明中（指墓室）高一丈七尺，四周每边长二丈，墓室内置梓棺，‘柏黄肠题凑’，以次百官藏毕。”墓室四面各设有能通过六匹马驾之车的墓道，各墓道的门叫羡门，墓道门埋设暗箭、伏弩等机关以防盗。“已营陵，余地为西园后陵，余地为婕妤以下，次赐亲属功臣”。
据《陕西省志·文物志》记载：“这是西汉诸陵中规模最大的一座。陵墓形如覆斗，全用夯土筑成，高46.5米，顶部东西长39.5米，南北宽35.5米；底部东西长213米，南北宽234米。”
张汤任总指挥的茂陵工程指挥部，可以想见，是相当庞大的。起码设置有专管工程设计、后勤保障、采石运料、土木施工、质量监理、财务收支、葬品统筹、安全保卫等各类组织机构。由于工程巨大，施工人员和监管官吏众多，茂陵工地周围很快成为繁华闹市。
1.茂陵形制的典型性
在西汉11座皇帝陵中，唯茂陵的形制，史记记载为详，具有突出的典型性。近两年来，陕西省考古研究所对茂陵周围进行了大面积考古钻探，发现茂陵从葬坑多达400余处，令文物界专家学者为之惊叹。
现仅就茂陵地宫的形制，根据史籍记载，择其要点记述于下：
掘圹就是挖墓坑。茂陵墓坑，竖穴直壁，四壁不设台阶，其形长方。墓坑内设有墓室，为放置墓主的棺材而建筑，棺材周围有一层木炭和白膏泥以防潮湿。还在墓坑四周开掘有四道羡门，以便于安葬和放置随葬物品。
（1）梓宫：汉时，帝王的棺，用梓木制作，是皇帝寝身的棺，称“梓宫”。“宫者，生时所居，缘生视死，因以为名”。据《庄子·天子篇》和《荀子·礼论篇》所载：“天子（皇帝）棺七重……”如将棺椁分别计数，就是天子五棺二椁。
汉武帝的梓宫，是五棺二椁，五层棺木，是放在墓室后部椁室正中的棺床上。墓室后半部是一椁室，它有两层，内层以扁平立木叠成“门”形，南面是缺口；外层是黄肠题凑。其五棺所用木料，是楸、檫和楠木，三种木料，质地坚细，均耐潮湿，防腐性强。
“梓宫”，按汉代葬制，并非只限皇帝专用，太后和皇后，有的也能享受。《汉书·外戚传》载：“共王母与丁姬”的棺均名“梓宫”。此外皇帝的宠臣，死后也有使用“梓宫”的，如霍光死后，宣帝则赐以“梓宫”，并以皇帝礼葬之。
（2）黄肠题凑：所谓“黄肠题凑”，“以柏木黄心，致累棺外，故曰黄肠。木头皆内向，故曰题凑”。据史籍载，天子死后，所作黄肠题凑，表面打磨光滑，颇费人工，要由长90厘米、高宽各10厘米的黄肠木15880根，堆叠而成。
（3）便房：从墓道到“梓宫”，要经过便房。《后汉书·礼仪下》有一段叙述皇帝进入墓室的情况，讲得比较清楚：“羡道开通，皇帝歇便房。太常导至羡道，去杖，中常侍受，至柩前，谒，伏哭止如仪。辞，太常导出，中常侍授杖，升车归宫。”这里所说的“柩前”，即是“梓宫”之前。
“便房”的作用和目的，为的是“藏中便坐也”。《汉书·霍光传》颜注引服虔曰：“便坐，谓非正寝，在于旁侧可以延宾者也。”从房内陈置的随葬物品来谈，可以意识到“便房”当是模仿活人居住和宴飨之所。将其生前认为最珍贵的物品与死者一起殉到坟墓中，以便他在幽冥中享用。
“便房”也不是汉武帝葬时所专用，受宠的人或勋臣也赐以便房，如后来的霍光死了，宣帝则赐以“便房”、“黄肠题凑”各一具。
（4）地宫：茂陵这座“金字塔”，在高大的夯土封冢之下，是它的核心建筑——地宫，称为“方中”。张汤调任茂陵尉，他亲自抓的一项具体工程就是“方中”建设。这方中内部一定是个丰富多彩、无奇不有的世界。
茂陵地宫占地一顷，深十三丈（约合39米）。内置梓宫、黄肠题凑、便房、堂坛、墓道、羡门、甬道等，这些都属于地宫建置，不属于随葬品。地宫中的墓道十分开阔，可容六匹硕马并排驾车通行。地宫中的堂坛高三丈，用以摆放奇器异珍。
2.茂陵陵园的特殊性
汉初帝陵和皇后陵在同一墙垣之内，帝陵的寝殿、便殿等建筑，均在陵园墙垣之内。自文帝霸陵以后，其陵的形制发生很大的变化，帝陵和皇后陵，不再在同一陵垣之内，而各相距几里之遥；寝殿、便殿和陵庙的建置，不在陵园墙垣之内，而筑在陵园墙垣之外了。
西汉帝陵与皇后陵的位置，大都是“帝西后东”。它是仿照未央宫为皇帝宫，长乐宫为太后之宫。因未央宫居西，又称西宫；长乐宫居东，又称东宫。因此，帝陵陵园象征未央宫，皇后陵陵园象征长乐宫。两汉诸帝陵，大都有皇亲、国戚、达官、显贵陪葬。陪葬墓一般都分布在陵区东部和北部，如阳陵、茂陵，有不少的陪葬墓都在陵区东部，这就犹似居东向西朝谒之仪。
茂陵的陵园分内城和外城，内外城四周都有城门，内城东、西、北三面门的遗址，至今依然可见。茂陵位于陵园正中。据《汉书·韦玄成传》和《长安志》卷十四的记载，陵旁立庙，陵园有寝、便殿。日祭于寝，月祭于庙，时祭于便殿。主管官吏有陵令、属官各1人，寝、庙令各1人，园长1人，门吏33人，候4人，而守陵、灌树、扫除的杂工等多至5000人。
《中国帝王陵寝》载：陵园东南是汉武帝的原庙，称“龙渊宫”。寝殿与原庙间有一条规整的通道，称“衣冠所出之道”。每当祭祀时，把武帝的衣冠由寝殿迎出经此道送进庙中，接受百官谒拜，祭奠后又经此道将衣冠送回寝殿安放。
寝殿的功能，文献记载：“古不墓祭，汉诸陵皆有园寝。”“园寝”是为“墓祭”而建筑的。园寝即陵园之寝殿。寝殿的形制，《尔雅·释宫》载：“室有东西厢曰庙，无东西厢有室曰寝。”
便殿与寝殿关系甚为密切，所谓“便殿者，寝侧之别殿耳。”便殿的意义，“凡言便殿、便室者，皆非正大之处”。它的功能，据文献所载：“便殿为休息闲宴之处耳。”它又一作用，就是储藏器物及衣物。《后汉书·礼仪志》说：“车载容衣，司徒至便殿，并轚（音铿）骑皆从容车至帐下，司徒跪曰：‘请就幄。’导定，尚衣奉衣，以次奉器、衣物，藏于便殿。”
在茂陵园区发现两处建筑遗址：一处是白鹤馆遗址：茂陵东南350米处，有白鹤馆遗址。白鹤馆是寝殿的附属建筑：以供墓主游乐，今遗存的白鹤馆址，是一个不规则的长方形土丘，东西长39.43米，南北宽29.43米，高3米，夯土基座。附近遍地有汉代砖瓦残块，以及红烧土。
再一处是集仙台遗址：在茂陵西北角100米处，有一长方形建筑遗址，夯土基座，其周围有大量瓦砾，东西长53米，南北宽41米，高近5米。
据史籍载，在茂陵园的外城周围，还建有“驰逐走马馆”和“西园”，专为在阴界的汉武帝游乐之用。陵园之中，有供数百乃至上千宫女陪伴刘郎的居乐场所。可惜这些地方的建筑至今无痕迹。据史书记载在茂陵园内城或外城，当有汉武帝在世时最喜好的狩猎场，吟诗作赋的柏梁台，以及三十六宫的遗迹，只是至今尚未发现。从上述所见，茂陵陵园与其他汉帝陵园相比，极富特殊性。
3.茂陵城邑的重要性
茂陵城邑是汉都长安最大的重要卫星城。在茂陵陵园东南附近的一部分地区是茂陵邑的遗址，始建于建元二年（前139年）。为了繁荣茂陵的经济，汉武帝不断迁徙众多的文武大臣、豪富、名门定居于茂陵邑。由于人口逐年增加，后改邑为县。《汉书·地理志上·右扶风》：“茂陵，武帝置。户六万一千八十七，口二十七万七千二百七十七。”建元三年（前138年），对徙居茂陵的人，赐钱20万，赐田2顷。《汉书·武帝纪》：元朔二年（前127年），“又徙郡国豪杰及訾三万以上于茂陵”。太始元年（前96年），“徙郡国吏民豪杰于茂陵”。
陕西省著名文物考古学家武伯纶先生曾分析道：西汉时期徙关东豪族以奉陵邑，长陵、茂陵各一万户，另有三陵各五千户。试以一户五口人计，万户则有五万人之多，所耗费用和牵涉的人力之巨难以估计，加上司事的臣僚和司仪的宫女，总计陵邑人口实属可观。特别是邑内多为富户豪族，迁来后的享用所需，方面极广，各行汇集，造成陵邑的繁荣。其纨绔子弟，斗鸡走马，横行霸道，为所欲为，所谓“五陵公子”、“五陵少年”，遂成为这类人等的同义语了。
在今陕西兴平南位镇道常村东窟沟以西，武帝茂陵白鹤馆遗址以东的一片古文化遗存地带，经常发现大量的汉代遗址并有遗物出土，从形制分布来看，中心范围东西长约1500米，南北宽约700米，显然是一座汉代古城邑的残迹。面对着这一片连绵不断，但无明显起伏的残砖、碎瓦，即使翻开史书，找到相关记载，人们也仍然很难相信，这片瓦砾场，就是那曾经煊赫一时、富甲天下、号称“五陵之冠”的汉武帝茂陵邑，是当时汉都长安最大、最富丽的“卫星城”。现综合有关文物考古学家著述说明如下：
建元二年（前139年），在武帝寿陵动工后不久，为了圈定陵园封域，按照先帝惯例，为便于工程运营、管理，武帝将寿陵选在当时的槐里县茂乡，因此茂乡就成了中央“特区”，并升格为县，以其名为茂陵县，治所设在主陵区东北。在西汉行政区划中，由于地区职能、隶属的差别，县的称谓亦不相同：列侯所封之县称“国”，皇后、公主所封食县称“邑”，蛮夷属所居之县称“道”（实际上建制规模与县相同）。茂陵“特区”亦可称为“茂陵邑”，但这是广义的理解，而实际所指认的陵邑多半是指其治所所在的局部地区，只是整个陵区的一个很小部分，尤指其人口聚居区。
早期茂陵邑的情形史籍缺载，尚不得而知。但从其早期建制属乡级来看，可能只是一个较完整的村庄，其人口亦不多。与其说是皇帝寿陵的特辖专区，还不如说是负责建陵工程官员们的临时驻地。被征发来的大批民工和那些服刑的囚徒们并不集中在这里，他们都有固定的、戒备森严的、几乎与世隔绝的专用工棚，距离工程地点较近。
茂陵工程在缓慢而又有条不紊地进行着，刑徒中有些人注定将永远地留在这片土地上，但建陵大臣与其臣僚们却为这几乎没有尽头的苦差而暗暗抱怨。由于工程浩大，周期过长，不但耗费惊人，工作条件、居住条件也差。堂堂皇家陵邑，人口稀少，贡赋少得可怜，诸多官员及其家属长期居住于此，连基本的服务性配套设施都没有，着实辛苦，有关大臣不断用修辞委婉的奏书向武帝反映这种情形，希望得到武帝的重视及关照。当时的武帝正为日益严重的“地方豪强”势力膨胀而忧心忡忡。而同时一部分退职返乡的官吏也与地方势力勾结，聚亡命之徒，结党营私，出门前簇后拥，气势比现任的地方官都大。与此形成鲜明对比的却是由于天灾人祸，广大下层农民的大批破产与流亡。政府有关部门虽然三令五申、严刑峻法，又广施赈济，并多次组织贫民移居边郡，但贫富分化依然继续加剧。现在朝廷决定从各郡国迁官僚富族到茂陵，那些豪强和大户们虽然极不情愿却也无可奈何地踏上西迁长安的路途。武帝倒也不小气，一边派飞马快报督促这一支支入关豪富，一边派使节传达其授爵以示恩宠的福音。在这种软硬兼施、双管齐下的政策推动下，豪强巨商们大多不敢再延期观望，纷纷拜别祖祠，变卖田产，收拾细软，举家西迁。背着财富和荣耀遭受风吹雨打，总比举门被下狱、全家抄没要强得多。
在强制迁移豪商大户的政策刺激下，茂陵邑很快发展起来，不久就形成了一个相当规模的重镇，成为汉都长安的重要卫星城市。
4.珍贵而丰富的茂陵随葬品
汉代的丧葬制度是汉朝当时现实生活的缩影，它集中反映了当时的礼制。其陵墓制度和变化，对以后中国历代封建王朝的陵墓设置，有着深远而广泛的影响。
汉代贵族阶级风尚厚葬，随葬物品数量大种类多。西汉初期，随葬的都是墓主生前时候的各种器物，如陶仓、陶灶以至羊、狗、鸡、鸭等不一而足。但汉代对于商代开始的残酷的人殉制度，严加禁止，使延续了千余年的人殉葬，遂告终止。
汉武帝于后元二年（前87年）病死于周至五柞宫，入殡未央宫前殿。《西京杂记》说：“汉帝送死皆珠襦玉匣，匣形如铠甲，连以金缕。”梓棺内，武帝口含蝉玉，身着金缕玉匣。“匣上皆镂为蛟龙鸾凤龟麟之象，世谓为蛟龙玉匣”。茂陵地宫内充满了大量的稀世珍宝，《汉书·贡禹传》说：“武帝弃天下，霍光专事，妄多藏金钱财物，鸟兽鱼鳖牛马虎豹生禽，凡百九十物。”由于武帝在位时间长，年年都有罕见的珍宝藏于墓中，至他死后入葬时，地宫内已塞满宝物，无法再装。《新唐书·虞世南传》载：“武帝历年长久，比葬，陵中不复容物。”
茂陵埋藏珍宝之多，是十分惊人的。据史籍载连康居（一说唐渠）国王赠送的玉箱、玉杖和他生前曾经阅读的杂经30卷，盛一金箱，也一并埋入墓中，以供他在幽冥中能继续使用。
所谓“金缕玉匣”、“蛟龙玉匣”、“金缕玉衣”，这是一物三名。汉武帝死时身穿的金缕玉衣形制与结构，大致如此描述：玉片的大小、形状，是依照人体各部位相同的形状设计的。玉片之间，以金丝加以编缀。玉衣分为头部、上衣、裤筒、手套及鞋五大部分。是由脸盖、头罩、上衣前后片、左右袖筒、左右手套、左右鞋等共计12部件组成。据说，汉武帝身体高大肥胖，玉衣形体就大。它全长1.88米，以大小玉片约2498片组成，共用金丝重约1100克（1.1千克）。
在茂陵，至今尚未发掘陪葬墓，具体的随葬品状况不得而知。但从零星发现和收集到的文物，以及对陪葬的平阳公主墓从葬坑的发掘，连同历史记载的茂陵失盗案例，加以综合观察，不难判断茂陵随葬品的丰硕。新中国成立后，在茂陵园区之内，广大群众在建房挖基中或偶然从陵墓之地发现的、已交献到茂陵文物单位的各类西汉文物达4000多件，其中列为国宝文物的有16件，国家三级以上的文物珍品近700件。
据《陕西省志·文物志》记载：“茂陵一号无名冢一号从葬坑，在西汉武帝茂陵东侧约2公里处，并列五座高大的无名冢封土堆，自西向东，最西的一座编为一号冢，最东的一座为五号冢。一号冢封土堆最大，南北长95米、东西宽64米、高22米。因封土堆形似羊头，当地群众称‘羊头冢’。”
1981年5月，兴平县西吴乡豆马村农民在一号无名冢南边60米处发现一座从葬坑（编为一号坑）。陕西省文物局随即组织发掘，并在一号无名冢周围进行了大面积钻探和勘查工作，得知周围尚有38个坑和4座墓葬。从葬坑内从葬物主要分布在东西两侧，以铜器数量最多，其次有铁器、漆器、铅器等，有实用器物，也有明器。东侧除一件铜钟外，其余都是车和驾车的铜马、木马等明器；西侧南部陈放的全是实物，北部是漆器。过洞与坑口底部放置四件木马，已朽毁，仅余铜马衔镳，另有漆耳杯的铜耳。过洞的东西两壁各开一个小龛，西壁龛内置一铁槽，也是明器，槽上拴两匹木制小马，马已朽，仅存铜衔镳。坑室中部放置很多明器，多为铜器，如衔镳、铆钉等。
坑内出土的铜器，不少器物鎏金、鎏银和错金银。多数器物刻有铭文，记载器物名称、高度、重量、容量、产地、制作或购买年月等。器型有鎏金铜马、鎏金银铜竹节熏炉、钟、提链炉、温手炉、温手炉承盘、锭（灯）、釜、甑、盆、鼎、温酒器、温酒樽、斗、铫、臼、虎镇等；铁器有暖炉、槽、剑；漆器均残，有的只残留一漆皮或银、铜质的附件及饰物。能辨出的器形有案、蹄形案足、觞、盆；车马器除鎏金铜马外，出土一辆小车和十匹小马，均为漆木质，马、车厢、辕、衡等木质部分已朽，残留金属小车器、马饰等19种121件。
一号坑在仅4平方米的坑内总共出土230多件器物，如此量多质精的器物，可以推知一号无名冢的墓主，当是皇家眷属或朝廷重臣。一些器物刻记了器物主人“阳信家”。结合器物造型特征、类型、质地分析，这批遗物当属西汉中期武帝时期，一号无名冢当是武帝茂陵的陪葬冢。
陕西省文物考古工作者，根据一些器物刻记了器物主人“阳信家”的判断，这个从葬坑当是汉武帝姐姐阳信长公主（即平阳公主）墓所属。