司马迁之后，东汉班固撰写了《汉书》。班固，字孟坚，扶风安陵人，生于东汉光武帝建武八年，父班彪亦为著名史学家，曾作《后传》六十五篇来续补《史记》。《汉书》即在《后传》的基础上创作而成，主要记载西汉历史，兼及王莽篡汉。
和帝永元元年，班固随从车骑将军窦宪出击匈奴，参与谋议。后班固因事入狱，于永元四年死在狱中。那时《汉书》尚缺八表和《天文志》，班固妹班昭即奉命补作，其中《天文志》由马续协助完成。班昭是“二十四史”中绝无仅有的女作者。
《汉书》包括本纪十二篇，表八篇，志十篇，列传七十篇，共一百篇，后人划分为一百二十卷。《汉书》的体例与《史记》相比，已经发生了变化。《史记》是一部通史，《汉书》则是一部断代史。《汉书》把《史记》的“本纪”省称“纪”，“列传”省称“传”，“书”改曰“志”，取消了“世家”，汉代勋臣世家一律编入传。这些变化，被后来的一些史书沿袭下来。《汉书》记载的时代与《史记》有交叉，汉武帝中期以前的西汉历史，两书都有记述。这一部分，《汉书》常常移用《史记》。《汉书》新增加了《刑法志》、《五行志》、《地理志》、《艺文志》、《百官公卿表》。
从思想内容来看，《汉书》不如《史记》。班固以儒家思想作为封建正统，喜用古字古词，因而《汉书》比较难读。