始皇陵是一座充满了神奇色彩的地下"王国"。那幽深的地宫更是谜团重重，千百年来引发了多少文人墨客的猜测与遐想。地宫是什么样的结构?地宫内藏匿了多少奇器珍宝?地宫内有没有防盗机关?地宫挖了多深?始皇帝是铜棺石椁还是木棺木椁?始皇帝的尸骨是否完好无损?……这一系列的悬念无不困扰着专家学者。目前只能根据现有考古材料结合有关历史文献做初步的探讨和推测。
谜团一：地宫深几许?
据最新考古勘探资料表明：秦陵地宫东西实际长260米，南北实际长160米，总面积41600平方米。地宫规模相当于5个国际足球场，为竖穴式。 华裔物理学家丁肇中先生利用现代高科技与陈明等3位科学家研究推测秦陵地宫深度为500至1500米。
现在看来这一推测近乎天方夜谭。假定地宫挖至1000米，它超过了陵墓位置与北侧渭河之间的落差。那样不仅地宫之水难以排出，甚至会造成渭河之水倒灌秦陵地宫的危险。 根据最新钻探资料，秦陵地宫坑口至底部实际深度约为26米，至秦代地表最深约为37米。但是否如此尚有赖于考古勘探进一步验证。
谜团二：地宫设有几道门?
秦陵地宫门道数量问题，其实《史记》中早有清楚的记载："大事毕，已藏，闭中羡，下外羡门，尽闭工匠藏，无复出者。" 棺椁及随葬品全部安置放在中门以内。工匠正在中门以内忙活，突然间"闭中羡门，下外羡门"。工匠"无复出者"。这里涉及既有中羡门，又有外羡门，其中内羡门不言自明。地宫三道门似乎无可辩驳，三道羡门很可能在一条直线上。
谜团三："上具天文"作何解释?
近年来，西安交大汉墓发现了类似于"天文""地理"的壁画。上部是象征天空的日、月、星象，下部则是代表山川的壁画。由此推断，秦陵地宫上部可能绘有更为完整的二十八星宿图，下部则是以水银代表的山川地理。在这座有着象征天、地的地下"王国"里，秦始皇的灵魂照样可以"仰观天文，俯察地理"。
谜团四：地宫埋"水银"之谜
始皇陵中究竟有没有水银始终是一个谜。现代科技的发展为验证秦陵地宫埋水银这一千古悬案提供了必要的前题条件。地质学专家经过反复测试，发现始皇陵封土土壤样品中果然出现"汞异常"。相反其它地方的土壤样品几乎没有汞含量。科学家由此得出初步结论：《史记》中关于始皇陵中埋藏大量汞的记载是可靠的。
谜团五：地宫珍宝知多少?
"奇器珍怪徙藏满之"一语出自司马迁笔下。《史记》明文记载的有"金雁"、"珠玉"、"翡翠"等。八十年代末考古工作者在地宫西侧发掘出土了一组大型彩绘铜车马。车马造型之准确，装饰之精美举世罕见。
之前，考古工作者还发掘出土了一组木车马，除车马、御官俑为木质外，其余车马饰件均为金、银、铜铸造而成。地宫外侧居然珍藏了如此之精美的随葬品，那么，地宫内随葬品之丰富、藏品之精致是可想而知的。
谜团六：使用棺椁是铜还是木?
《史记》、《汉书》均未明确记载。司马迁只留下一句"下铜而致椁"的含糊记录。于是有学者据此得出秦始皇使用的是铜棺。《史记》、《汉书》记载："冶铜锢其内，漆涂其外。""披以珠玉，饰以翡翠"，"棺椁之丽，不可胜原。"这里"漆涂其外"、"饰以翡翠"的棺椁恐怕只能是木质的了。
如果是铜棺或石棺肯定用不着土漆涂其外，而只有木棺才可能使用土漆。 从先秦及西汉的棺椁制度考察，使用"黄肠题凑"的大型木椁是当时天子的特权。自命功劳大过三皇五帝的秦始皇不可能放弃"黄肠题凑"的木椁而改用其它棺椁。
谜团七：地宫有没有空间?
目前考古勘探表明，秦陵地宫为竖穴式。如果是竖穴木椁墓，墓室内外严严实实，不会再有空间。然而，陵墓主持者之一李斯则说："凿之不入，烧之不燃，叩之空空，如下无状。" 李斯这段话如果记载无误，那地宫明显有个外壳。
按李斯所言可以推断秦陵当是一座密封的、真空的大地堡式地宫。不然，怎么会"叩之空空"?又怎么会"烧之不燃"? 由于考古勘探尚未深入到地宫的主要部位，所以地宫内部究竟是虚是实目前还是个谜。
谜团八：自动发射器
秦始皇在防止盗墓方面也苦费心机。《史记》记载：秦陵地宫"令匠作机弩矢，有所穿进者辄射之。"指的是这里安装着一套自动发射的暗弩。如果记载属实的话乃是中国古代最早的自动防盗器。2200多年前的秦代何以生产如此高超的自动发射器也是一大谜。
谜团九：秦始皇遗体完好吗?
20世纪七十年代中期长沙马王堆汉墓"女尸"的发现震惊中外。其尸骨保存之完好举世罕见。那么，秦始皇的遗体也会保存完好吗? 如果单从遗体保护技术而言，秦代也应具备保护遗体的防腐技术。问题是秦始皇死在出巡途中，正值酷暑时节，经过50余天的长途颠簸，9月，尸骨运回咸阳，由死到下葬间隔近两个月。根据当代遗体保护经验，秦始皇遗体运回咸阳等不到处理恐怕早已面目全非了。据此推测秦始皇遗体保存完好的可能性很小。