在儒学作为汉帝国支配思想确立的过程中，与之有密切关系的经学也迅速发展起来。汉代是经学昌明、极盛的时代。欲了解汉代的学术思想，对经学之探讨不可或缺。欲探讨经学，与经学几乎同时存在、甚至在有学理上有牵连的谶纬之学，自然也应该受到关注，尽管它常被斥为虚妄。
经 早先是诸子百家均可用来称谓某种纲领性学说或文献的通称，后则特用于儒家学派尊崇的、以孔子为代表的儒家所编书籍的专称。将这些特定的著作称为 经 ，可能始于汉代。汉代的 经 ，有《诗》、《书》、《礼》、《易》、《春秋》，亦即通常所言 五经 ，算上《乐》则为 六经 ，据说它们是由孔子编订并传授的。历代基于特定需要， 经 目也有所改变，趋势是 经 的领域逐渐扩张：约东汉时，去《乐》而升格《论语》、《孝经》，始有 七经 之名；唐代，将 三礼 （《周礼》、《仪礼》、《礼记》）、 三传 （《左传》、《公羊传》、《榖梁传》），连同《易》、《诗》、《书》，合称 九经 ；宋代，在唐 九经 基础上，增《孝经》、《尔雅》、《论语》、《孟子》，而有所谓的 十三经 之提法。对这些 经典 的阐发、议论，大体上都可视之为 经学 。与包含较广泛的儒学相比， 经学 的范畴要狭窄许多。
秦置博士官，多至70人，诸子百家，包括儒家在内，都可立为博士。博士掌通古今，备顾问，议礼论政，教授弟子。焚书坑儒后，博士、诸生受到打击，官学衰微。汉初，高祖以叔孙通为博士，博士制度方不绝如缕；因受政治及战乱之害，学术深受影响， 时独有一叔孙通略定礼仪，天下唯有《易》卜，未有它书 （《汉书 刘歆传》）。惠帝至文景时，文化政策放宽，学术渐趋复苏，博士数量也有所增加，《诗》、《春秋》已列其中。如秦朝一样，此时的博士也并不限于儒家，如公孙臣以言 五德始终 召拜博士；博士的作用不过是备员待问而已，不受当世重视。建元五年（前136），武帝增《书》、《礼》、《易》，合文景时之两家，故有五经博士，经学在朝廷中更加齐备；次年，窦太后去世，丞相田蚡将不治五经的太常博士一律罢黜，排斥黄老刑名百家之言于官学外，并优礼延揽文学、儒者数百人。
太常中经学博士完备：由于经学师承不同，一经多置数家博士，各家屡有分合兴废。武帝时，除《诗》有齐、鲁、韩外，其余四经各有一家博士，《书》为欧阳、《易》为田何、《礼》为后氏、《春秋》为公羊；至宣帝时，《易》有施、孟、梁丘，《书》有欧阳、夏侯胜、夏侯建（大小夏侯），《诗》有齐、鲁、韩，《礼》有后氏，《春秋》有公羊、榖梁，有十二博士；光武帝时，《书》、《诗》三家各保持不变，《易》三家而增京氏，《礼》有戴德、戴胜（大小戴），《春秋》废榖梁而并立公羊严、颜二氏，共有14家博士。博士的任务是诵读、教授、解释儒家经典。博士有弟子，武帝时博士弟子50人，成帝时至3 000人，顺帝时达30 000人之多。博士即经师，经师以其所承受师说为师法，其有 章句 者别立为家法； 家法 系一家之学，一经之所以分立数家博士，从根本上说是源自 家法 不同。汉代 经有数家，家有数说 （《后汉书 郑玄传》），由师法衍出家法，家法又各分专家。
汉代儒学复兴及经学发展的同时，搜集、整理典籍之热潮弥漫朝野。武帝时，朝廷建藏书之策，置写书官抄写书籍，集中有大量的图书。河间献王刘德，修学好古， 从民得善书，必为好写与之，留其真，加金帛赐以招之 ， 故得书多，与汉朝等 （《汉书 景十三王传》）。成帝时，命陈农访求天下遗书，又命刘向等人校雠诸书：刘向校经传、诸子、诗赋类书，任宏校兵书，尹咸校数术（占卜之书），李柱国校方技（医药之书）。书于竹帛之典籍，受焚书、战乱等影响，难免错乱失序、文字讹衍，故有 校雠 。每一书校毕，都由刘向条成篇目，写出提要。刘向去世后，刘歆承继父业，完成这一工作，并成《七略》一书。是书分《辑略》（诸书总要）、《六艺略》、《诸子略》、《诗赋略》、《兵书略》、《术数略》、《方技略》，著录图书13 000余卷。《七略》作为我国第一部目录书，今虽不存；精髓却保存于《汉书 艺文志》，流传至今。
刘歆在校书过程中，发现不同的经书底本，经今、古文之争浮现。汉代太常所置经学博士，皆为今文经：经书最初由老儒口授，以当时通行隶书写成。古文经是由秦以前的古文书写，系先秦写本旧书。古文经在汉代的发现有多次，如武帝时在鲁国曲阜（今山东曲阜）的淹中里发现的《礼古经》，宣帝时河内郡（治今河南武陟）一民间女子拆除老屋时发现的古书，包括《易》、《礼》、《春秋》等。最重要的发现是以下两次：一是河间献王刘德搜集的书中，所得先秦古文旧书尤多，有《周官》（《周礼》）、《礼记》、《礼》、《尚书》等；《周官》、《礼记》为其独有，《尚书》、《礼》亦见于孔壁遗书；他还将喜好的《左传》、《毛诗》（通常视为古文经）立为河间国博士。二是武帝末鲁恭王在拆毁孔子旧宅时，从墙壁中发现《古文尚书》、《礼记》、《论语》、《孝经》、《春秋》等；鲁恭王所得之书后由孔安国献于朝廷，因 巫蛊之祸 发生而未立于学官。古文经虽未立于学官，但民间传习之风并未止绝。
刘歆在校书中发现《春秋左氏传》，并以之来解释《春秋》， 转相发明，由是章句义理备焉 （《汉书 刘歆传》）；据他自述，还发现有《礼》（《逸礼》）、《尚书》（《古文尚书》），这两种书即是由孔安国献于朝廷的孔壁遗书。在刘歆看来，今文经是秦火、禁书劫余，残缺在所难免；古文经系先秦写本旧书，更接近儒学的本来面目。古文经或可增补现有经传之残缺，如《古文尚书》较之伏生所传《今文尚书》多16篇，《逸礼》较之高堂生所传《礼经》（《仪礼》）多39篇；或可校补现有经传之脱简，如用《古文尚书》校欧阳、大小夏侯的今文《尚书》，知今文经中《酒诰》脱简一、《召诰》脱简二；或较现有今文经传更为可信，如《左传》与《公羊》、《榖梁》之别在于，《左传》系与孔子同时的左丘明亲见之作，余者则系孔子弟子再三传闻之作，前者无疑是信而有徵。他建议朝廷将《左传》、《逸礼》、《古文尚书》及传习于民间的《毛诗》立于学官。
刘歆的建议受到五经博士反对，双方为此展开激烈辩论。刘歆指斥太常博士 因陋就寡 ， 保残守缺 ， 信口说而背传记，是末师而非往古 ， 挟恐见破之私意，而无从善服义之公心 （《汉书 刘歆传》）。刘歆的强烈措辞引起诸儒怨恨。时任光禄大夫的名儒龚胜，因此上疏哀帝请辞；儒者出身的执政大臣师丹亦大怒，弹劾刘歆 改乱旧章，非毁先帝所立 （《汉书 刘歆传》）。哀帝原本留心于刘歆新说，但碍于朝臣的激烈反对，无法袒护刘歆。刘歆为自保而主动申请离京任职，经今、古经之首次论争无结果而罢。
此后，经学中出现今文、古文两个流派，各持不同底本，各有不同经解。王莽当政时，刘歆为其得力助手。为托古改制之需，王莽为《古文尚书》、《毛诗》、《逸礼》等古文经立博士，古文经获得前所未有的发展机遇。或有后人据此提出古文经系刘歆协助王莽篡汉而伪造之说，但从钱穆《刘向歆父子年谱》全面而系统的研究来看，伪造说并不可信，虽然古文经确实为刘歆、王莽所利用。
王莽败亡后，古文经也受池鱼之殃。东汉初，就是否为古文经《左传》、《费氏易》立博士问题，朝廷再次爆发激烈争论。当时，古文经学家陈元、郑兴、杜林等人俱为学者所宗，古文经学已有较大发展且影响也在不断扩大，尚书令韩歆因此请奏光武帝而欲立《左传》等于学官。光武帝令公卿、大夫、博士于云台集议，今文经学博士范升坚决反对，与韩歆等人反复辩难，结果不欢而散。
会后，范升上书陈述反对理由：如立《左传》、《费氏易》，其他学派也将争立；《左传》、《费氏易》师承不明，自身多有乖异、可疑之处；指出《左传》之失数十事。陈元听闻此事，诣阙上疏，驳斥范升等人：对《左传》指责，系将纤微之误夸大为巨谬，肆意诋毁，掩其弘美，不足凭信；结合汉代立经博士的事实，为立《左传》于学官张目。范升、陈元反复驳难十余次，光武帝终立《左传》于学官。 诸儒以《左氏》之立，论议嚾哗，自公卿以下，数廷争之 （《后汉书 陈元传》），《左传》旋立即废。第二次经今、古文之争，表面上古文经再次失利，但其影响却是有增无减：不仅相信古文经学的人渐增，手握权柄的官僚甚至是帝王，也渐倾向古文。
经今、古文之争虽继续，但争论多在学者间展开，且不像前两次那样激烈。争论的焦点在《春秋》三传。章帝时，古文经学代表人物贾逵，与今文经学代表人物李育，就《左传》与《公羊》、《榖梁》之优劣高下，展开争论。贾逵特意渲染《左传》的君父之义，还援引图谶之说推尊《左传》，谄媚喜好《古文尚书》、《左传》的章帝。针对今、古文经学者在《春秋》三传争论中多引图谶而不据理体之弊，李育曾著《难左氏义》，分列41事，论证《左传》 不得圣人深意 ；白虎观会议上，李育以《公羊》驳难贾逵， 往返皆有理证，最为通儒 （《后汉书 儒林传》）。桓、灵之时，今文经学大师何休倾注17年心血，撰成 公羊学 集成之作《春秋公羊解诂》，宣传 公羊学 完整传承孔子学说，以维护其权威地位，贬抑《左传》、《榖梁》；针对何休及其论著，经学大师郑玄发表一系列反驳之作，由于他精通 三传 之义，对各家长短了然于胸，所论切中要害，以至于何休感叹说， 康成（郑玄字）入吾室，操吾矛，以伐我乎！ （《后汉书 郑玄传》）今文经的衰落已成定势，古文经彰显而成为主流。
汉代经今、古文之争以 古学遂明 终结，但此时的 古学 与古文经之本来面目已有不同。以许慎、郑玄为例，就可略知大概矣。
许慎是东汉中期古文经学家，针对穿凿附会、曲解经文之弊，他编撰《说文解字》一书，收录小篆及其他古文九千余字，逐字注释其形体音义。从文字来源上，《说文》引古文经本为据；在字义解释上，则破经今、古文学界限，引今文经说者亦不在少。这无疑具有指向意义。
郑玄（127~200），字康成，北海高密（今山东高密）人，既学《京氏易》、《公羊春秋》等今文经，也学《左氏春秋》、《古文尚书》等古文经，有经今、古文学兼修之实，故能冲破今古文经学藩篱，左右采获，取其所长，遍注群经：注《易》用费氏古文；注《尚书》用古文，兼采今、古文；笺《诗》以《毛诗》为主，参以齐、鲁、韩三家；注《仪礼》并存今、古文，从今文则注内叠出古文，从古文则注内叠出今文；注《孝经》多今文说；《周礼》有古文无今文，《礼记》亦无今古文之分，其注自不必论。 郑玄括囊大典，网罗众家，删裁繁诬，刊改漏失，自是学者略知所归 （《后汉书 郑玄传》）。
如果说文字差异是经今、古文之争表象的话，或者说古文经是否立于学官为表象的话，双方在经义理解等方面的差异则是实质性的；当然，这种实质性差异在清代学术思想上的表现，较之汉代会更为突出。一般来说，今文经多讲义理、重微言大义，以《春秋公羊传》为主，尊孔子为 素王 （不居天子之位而有其德），以托古为名而行改制之实，视孔子为政治家、哲学家、教育家；古文经侧重章句训诂，重《周礼》、《左氏春秋传》，尊孔子为先师，并将周公在儒学系统中的地位置于孔子之上，视孔子为述而不作、信而好古的学者，亦即古代文化的保存者。不过，就汉代经今、古文争立学官来看，双方实际上并非全基于学术考虑。立于学官，不仅可正式传承本派学说，也关系到学派弟子的权益：博士弟子有免除徭役、赋税之权，学成考试合格后，还可按等第录用为官。夏侯胜一语道破此中道理， 士病不明经术；经术苟明，其取青紫如俛拾地芥耳。学经不明，不如归耕 （《汉书 夏侯胜传》）。经学发展既与 禄利之路 （《汉书 儒林传》）相关，故是否立学官、置博士，也就不仅仅是学术问题了。
与经今、古并存的是谶纬之学。谶是神秘预言， 诡为隐语，预决吉凶 。谶常附有图，故又称图谶。谶的产生年代很早。如秦始皇时，方士卢生献图书，写有 亡秦者，胡也 ；秦二世时， 陈胜王 的鱼腹丹书，等等，都是带有神秘色彩的政治隐语。纬相对于 经 而得名， 纬者，经之支流，衍及旁义 （《四库全书总目》），是依托孔子的解经之书。 纬 出现的年代似较 谶 为晚。汉代以五经为外学，以 七纬 为内学，儒生兼习经学、谶纬。
所谓七纬，是指《易》、《书》、《诗》、《礼》、《春秋》及《乐》、《孝经》的纬，每经之纬的数量不尽同，且纬的名称也相当奇特。譬如，《易》纬有六篇：《稽览图》、《乾凿度》、《坤灵图》、《通卦验》、《是类谋》、《辨终备》；《孝经》有纬两篇：《援神契》、《钩命决》。早先谶、纬有别，西汉末年以来，两者多混淆并称，纬中也含有谶的内容（数量约占今天残存全部纬书之半），讲符命、预言，大行于世。谶纬言语难解，内容驳杂，或解经、述史，或涉天文、历数、地理；以阴阳五行、天人感应为思想基干，据天象、五行等占验吉凶或预言，易为人穿凿附会，多被斥为荒诞不经。魏晋以来，历代禁毁图谶，由于谶、纬间杂，纬书也受影响，隋代后大都亡佚。现今所见纬书较完备的辑本，是日本学者安居香山、中村璋八所辑之《纬书集成》。
西汉末至东汉一代，谶纬之学在学术、政治领域有相当的影响力。
就学术而言，谶纬特别是纬书，与今文经学关系尤为密切，或可视为经学之一部分。谶纬中或是直接引用经文，加以阐发，纬以附经、解经；或是经说略而谶纬详，经受益于纬，纬以补经、证经。清代今文经学家皮锡瑞说道： （纬中）多汉儒说经之文：如六日七分出《易纬》，周天三百六十度四分度之一出《书纬》，夏以十三月为正云云出《乐纬》；后世解经，不能不引。三纲大义，名教所尊，而经无明文，出《礼纬 含文嘉》；马融注《论语》引之，朱子注亦引之，岂得谓纬书皆邪说乎？ 皮锡瑞著、周予同注释：《经学历史》，中华书局，2008年版，第109页。
今文经学集成之作《白虎通》中，频引纬书，正显现出纬书对经学的重要性。不仅今文经学重谶纬，古文经学也受其影响。贾逵以《左传》与谶纬相合，独可证刘氏为尧之后代，虽为谄媚之举，但可窥见谶纬波及古文经学一斑。何休、郑玄因经今、古文而争论不休，他们注解儒家经典时，却不约而同地引用谶纬立说；尤其是郑玄，在遍注群经之时，还为许多纬书作注（今天残存纬书佚文约半数为郑玄所注），在论著中或依纬立说。譬如，对《易》经中 易 字的理解，郑玄很精辟地说道： 易之为名也，一言而函三义：简易一也，变易二也，不易三也。 即，《易》经的 易 包含 简易 （囊括宇宙万物的一切原理）、 变易 （宇宙万物随时都在运动变化）、 不易 （宇宙万物中相对不变的稳定性）三种意义。郑玄立论实源于《易纬 乾凿度》， 易者，易也，变易也，不易也。 皮锡瑞：《经学通论》，中华书局，1954年版，第1页。这无疑切实证明纬书对于经学的意义。
就政治而言，因统治者对谶纬的迷信，谶纬之学兴盛一时。哀帝时，夏贺良奏 赤精子之谶 ，公开宣称汉家历运中衰而应再受命，其说不仅得到一批朝臣儒士的共鸣，连哀帝也在这一风潮裹胁之下，有改元、易号、称 陈圣刘太平皇帝 （《汉书 哀帝纪》）之举。王莽在摄政、代汉、立新朝时，大量利用、伪造谶纬，如 安汉公（王）莽为皇帝 、 摄皇帝当为真 （《汉书 王莽传》）等，为篡汉、立新的合法性、神圣性进行舆论造势。诸多反对王莽的势力，也借助谶纬以达到其政治目的。刘秀起兵、称帝，即与 刘秀当为天子 （《后汉书 光武帝纪》）的谶语有关；割据河西地区的窦融在决意归附刘秀时，也是以此认定刘秀为真命天子。
代汉者当塗高 的谶语，是好符命的公孙述称帝巴蜀的依据，他认为自己名字中 述 有 路途 意，与 塗 相应；立国洛阳的光武帝为此千里致书，以破其说， 代汉者当塗高，君岂高之身邪？ （《后汉书 公孙述传》）因社会上已形成谶纬崇拜之风，加之部分谶纬确实又有所应验，故自光武帝以来，东汉统治者极为推崇谶纬，颁行诏命，施政用人，也要引用谶纬。中元元年（56），光武帝 宣布图谶于天下 。此举一方面使图谶合法化，用政治权力维护图谶的地位；一方面使图谶成为定本，杜绝继续造作图谶之举。上行下效之风蔓延， 儒者争学图纬，兼复附以妖言 ，以至于贾逵引图谶为《左传》争立学官，曹褒杂以五经谶记之文撰次汉礼（未行用）。
在谶纬流行时，也有反对谶纬者，如尹敏、桓谭、郑兴、王充、张衡等。桓谭 极言谶之非经 ，刘秀认为是 非圣无法，将下斩之 （《后汉书 桓谭传》），他叩头谢罪许久方得幸免；光武帝因郊祀事而询于郑兴， 吾欲以谶断之，何如？ 郑兴回答 臣不为谶 而惹怒刘秀， 卿之不为谶，非之邪？ （《后汉书 郑兴传》）郑兴为此谢罪，但因不善谶而终不受重用。
对谶纬思想进行系统、哲学批判的是王充。王充（27~约97），会稽上虞（今浙江上虞）人。他曾在太学受业，师事大儒班彪，家贫无书，常在洛阳书肆中阅读，遂博览百家之言。他撰有《论衡》一书。他以道家 天道自然无为 之说立论，说天地万物皆为客观存在的物质实体。他反对天人感应说，说 天道，自然也，无为；如谴告人，是有为，非自然也 （《论衡 谴告》）。针对今文经学及谶纬所提倡的 灾异论 、 符瑞说 ，王充以 祸变不足以明恶，福瑞不足以表善 （《论衡 治期》）加以反驳： 灾异论 者依据的日食、水旱、寒暑等，是自然界本身变化产生的必然现象，与人事无关； 符瑞说 不过是儒者 欲以表明王之治 ，但 鸟兽之知，不与人通，何以能知国有道与无道 （《论衡 指瑞》）？这些论述在一定程度上戳穿了今文经学及谶纬之学的理论依据。此外，他还对儒家经典、甚至孔子等，也敢于提出怀疑、大胆批判。由于是书 违诡于俗 （《论衡 自纪》），在当时社会中并无影响，直至东汉末年才流传开来。