但是，韩信、彭越、英布却不同，他们据有很强的实力，是楚汉战争胜负的关键。蒯彻曾对韩信说“当今两主之命悬于足下，足下与汉则汉胜，与楚如楚胜”[21]。彭越的实力也不可忽视，“当是之时，彭王一顾，与楚则汉破，与汉则楚破，且垓下之会，微彭王，项氏不亡”[22]。英布也是在当时诸侯中享有威名，他们的地位和作用比其他诸侯王大得多，所以，刘邦同他们的关系在方式、方法上有所不同，对他们采取的手段有一个演变过程，在起初是重在利用，兼有防备，刘邦想打败项羽，又怕有人仿效项羽与自己争夺天下，也就只能如此了。
彭城之战稍微改变了各诸侯间的力量对比，刘邦被暂时削弱，韩信、彭越的地位却显得更突出，三者的力量，开始成为楚汉争夺的中心对象。刘邦积极主动地采取措施，施以笼络，引以为援，韩信为其上将军，本来已受宠幸，这时请兵3万，愿北击燕赵，刘邦慷慨应允。又派卢绾、刘贾率兵渡过黄河支援彭越，并封彭为魏相国;同时使随何以淮南王为利诱说服英布叛楚归汉。这三家被团结在刘邦周围，对彭城战后刘邦集团实力恢复和战争的最终胜利起了决定作用。
尽管如此，刘邦也并没有放松警惕。魏豹背汉刘邦使韩信与曹参、灌婴击魏;汉楚在荥阳、成皋间(在今河南荥阳一带)长期对峙，韩信、张耳北击燕赵刘邦又将灌婴及其郎中骑兵归韩信指挥;后又使曹参以右丞相职随韩信击齐。曹、灌二人对韩信是亦步式趋，形影不离，这两位丰沛故人集团的核心人物被置于韩信左右，恐怕不只是助韩信成其功业，他们被埋伏在韩信军中，随时防备着不测之变。公元前204年，荥阳被项羽攻破，刘邦与夏侯婴单车投奔韩信，不是直接到军中，而是“至，宿传舍”[23]，唯恐韩信乘机图己。由此可见，刘邦的戒备之深。事实证明，刘邦的担心和忧虑不是没有根据，随着战争胜负的日益明朗，刘邦与他们的矛盾也日益尖锐，他们往往提出让刘邦难以容忍、接受的条件。公元前203年，楚军围困荥阳，事态危急时，韩信竟乘机请封齐王;次年，刘邦与韩信、彭越约定会击项羽，韩、彭却爽约，致使刘邦险些功败垂成，不得不扩大三人封地，且二人同时不赴约，有理由相信他们之间可能保持某种联系。这种事情的发生，严重伤害了刘邦与韩、彭的关系，只是此时正处于亡楚的关键时刻，刘邦不能发作，“当是之时，高祖固有取信之心矣，顾力不能耳”[24]，这种要挟发生后，刘邦就下决心准备铲除异姓王了。
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刘邦与诸侯王集团既相互利用，又相互防备，这是他们关系的实质，刘邦借助他们的力量，结成广泛的同盟打败项羽，扫除了称帝的阻碍，而诸侯王企图助刘邦实现其未竟的野心，他们唯一的共同点是打败项羽，刘邦身为汉王，只是他们的共主，君臣名分很淡薄，“汉祖初兴，名非素定，君臣之间校材程力”[25]，他们为了短期的目标而临时结合成一股力量，其间矛盾被激烈的战争所掩盖了。汉初，他们合作的基础由于刘邦的全面胜利而丧失，刘邦与诸侯王的关系只是战争一时期松散隶属关系的一种延续。刘邦登上帝位，首先面临的政治问题是加强中央集权，诸侯王没有达到预先的欲望，又不可能满足现状，他们不仅要求王位，而且凯舰皇位，英布起兵时，就曾宣称：“欲为帝耳”[26]，这使得他们同刘邦的矛盾扩大到了不可调和的地步，这时候连那层淡薄的关系也不能维持了。刘邦称帝后，在实力和名分上占了优势，他开始着手解决这一问题，起初那种重在利用、兼有防备的关系走到了尽头。
项羽刚破，刘邦就再次收取韩信兵权，又封彭越为梁王，稳住彭越，兼有牵制楚地之意;因韩王信“材武”，韩地又是劲兵处，迁之太原。同时大封同姓王，以刘贾为荆王，刘交为楚王，刘喜为代王，占据战略要地，牵制异姓王，拱卫中央。刘邦向异姓王磨刀霍霍，异姓王也没有坐以待毙，早在战争期间，他们就注意收容刘邦的反对派，力图形成自己的势力集团，一俟时机成熟，就同刘邦对立起来，谋求独立发展。项羽大将钟离昧在楚亡后投奔韩信，刘邦下诏追捕，韩信竟将他隐匿;而且，韩信在他的封国“行县邑，陈兵出入”[27]，戒备很严。彭越在韩信亡齐后收留田横，这时，楚汉形势发生更大改观，受汉封为魏相国的彭越竟还“中立，且为汉，且为楚”[28]，说明彭越还有谋求独立称王的意识，对刘邦保持一定距离。异姓诸王也明白，如果刘邦安排妥当，他们就会被一网打尽，趁着刘邦还在着手准备阶段，没有来得及行动的时候，猝然发动进攻，事态兴许还可挽回，于是燕王臧茶首先反叛，但这不仅坚定了刘邦的决心，也为他提供了口实。刘邦迅速消灭臧茶，这时异姓王开始了多蹇的命运，他们是“同功一体之人”，一反俱反，即使暂时没有反叛的意图，“自疑祸己耳”[29]，干脆一反了事。刘邦在处置诸侯王集团时态度是坚决的，每次战起，他都亲自率军队平叛。危害刘氏天下、有可能颠覆刘氏政权的只有诸侯王集团能做得到，这一点刘邦有着清醒的认识，因此他不辨亲疏，只要有威胁皇权的可能，他就一律打击，包括自己的女婿赵王张敖和有手足之情的故友燕王卢绾。这样，刘邦仅仅用几年时间就消灭了势力强大的诸侯王集团。
诸侯王集团的覆灭，很大程度上是因为在朝廷中居要职的封侯者集团始终坚定地支持刘邦，因此可以说，诸侯王集团实际上是败于封侯者集团之手，这充分说明了刘邦处理与其功臣集团间关系的远见卓识和正确立场。
