Nach den ersten militärischen Erfolgen der Deutschen im Krieg gegen Frankreich begannen im September 1870 die Verhandlungen zwischen dem Norddeutschen Bund unter der Führung Preußens und den süddeutschen Ländern über die politische Einigung der deutschen Staaten. Im Ergebnis der Reichseinigungsgespräche beschloss der Norddeutsche Bund gemeinsam mit den Großherzogtümern Baden und Hessen die Gründung des Deutschen Bunds, dem im November 1870 unter Gewährung zahlreicher Sonderrechte auch die Königreiche Bayern und Württemberg beitraten. Die Verfassung des Deutschen Bunds, die inhaltlich weitgehend der am 16. April 1867 verabschiedeten Verfassung des Norddeutschen Bunds glich, trat am 1. Januar 1871 in Kraft.
Nach der Kaiserproklamation am 18. Januar 1871 und der ersten Reichstagswahl am 3. März 1871 ersetzte schließlich die Verfassung für das Deutsche Reich vom 16. April 1871 die vorläufigen Verfassungsverträge des Deutschen Bunds: An den entsprechenden Stellen der Konstitution wurde das Wort "Deutsches Reich" eingefügt, dem Staatsoberhaupt der Titel "Deutscher Kaiser" verliehen und die Sonderrechte der süddeutschen Staaten eingearbeitet. Nachdem der Reichstag die so modifizierte Verfassung am 14. April 1871 mit überwältigender Mehrheit verabschiedete, wurde sie zwei Tage später von Kaiser Wilhelm I. unterschrieben.
Bereits die Präambel der Reichsverfassung, in der sich alle deutschen Fürsten zum Zusammenschluss ihrer Länder in einem Bundesstaat bekannten, offenbarte den Charakter der Reichsgründung als "Revolution von oben". Das Volk wurde hingegen nur beiläufig erwähnt. Seine Vertretung, der Reichstag, wurde in allgemeinen, gleichen, direkten und geheimen Wahlen, von denen Frauen ausgeschlossen waren, gewählt und hatte lediglich Befugnisse bei Gesetzgebungsverfahren sowie im Budgetrecht. Der Haushalt bedurfte seiner Zustimmung, allerdings ohne Militärausgaben, die immerhin vier Fünftel der Reichsausgaben betrugen. Diese bewilligte der Reichstag für eine festgesetzte Heeresgröße zunächst für sieben, ab 1881 für fünf Jahre pauschal.
Die Vertreter der einzelstaatlichen Regierungen kamen im Bundesrat zusammen, der über weitreichendere Kompetenzen als der Reichstag verfügte und dessen Sitzungen im Gegensatz zu denen des Reichstags nicht öffentlich waren. Ergänzend zur Bewilligung aller beschlossenen Gesetze und der Genehmigung des Haushalts musste der Bundesrat bestimmten Amtshandlungen des Kaisers zustimmen, unter anderem bei der Auflösung des Reichstags und im Falle von Kriegserklärungen. Darüber hinaus standen ihm zahlreiche Verwaltungsfunktionen und die Vermittlung bei verfassungsrechtlichen Unstimmigkeiten zwischen einzelnen Bundesstaaten und innerhalb eines Gliedstaates zu. Die Stimmen der Länder im Bundesrat verteilten sich nicht nach Anzahl der Einwohner, sondern nach der Flächengröße der Länder. Dadurch hatte das Königreich Preußen zwar keine absolute Mehrheit, aber in entscheidenden Fragen wie Verfassungsänderungen und Militärangelegenheiten eine Sperrminorität. Trotz seiner starken Position wurde der Bundesrat allerdings durch andere Reichsorgane, vor allem von Kaiser und Reichskanzler, in der Praxis in den Hintergrund gedrängt.
Das deutsche Kaiserreich war eine konstitutionelle Monarchie. Die politische und militärische Führung lag beim Kaiser, der zugleich preußischer König und oberster Kirchenherr der Protestanten war. Er hatte das Recht zur Einberufung, Eröffnung, Vertagung und Schließung des Reichstags und ernannte den Reichskanzler, der im Regelfall auch preußischer Ministerpräsident war und als Verantwortlicher der Staatsgeschäfte den Vorsitz im Bundesrat führte. Der Monarch verfügte auch die Ernennung und Entlassung von Reichsbeamten, die als Leiter der Reichsämter direkt dem Kanzler unterstellt waren. Reichskanzler und Reichsbeamten waren dem Kaiser verpflichtet und nicht dem Parlament: Die gewählte Volksvertretung konnte die Regierung lediglich kritisieren und kontrollieren, ihr aber nicht das Vertrauen entziehen und deren Rücktritt erzwingen. Demgegenüber standen Kaiser und Kanzler für die Durchsetzung der Gesetze im Reichstag erhebliche Druckmittel zur Verfügung, insbesondere das dem Monarchen verbriefte Recht der vorzeitigen Parlamentsauflösung mit anschließenden Neuwahlen.
Trotz geringer Rechte des Reichstags hatte die Reichsverfassung fortschrittliche Züge, vor allem hinsichtlich des demokratischen und allgemeinen Wahlrechts. Allerdings beschränkte sich die von Otto von Bismarck maßgeblich geprägte und auf ihn zugeschnittene Verfassung weitgehend auf staatsorganisationsrechtlichen Bestimmungen: Ein Grundrechtteil, wie er noch in der Preußischen Verfassungsurkunde von 1850 festgelegt wurde, fehlte. Die Bismarcksche Verfassung trug dennoch als Kompromiss zwischen konservativer Monarchie und bürgerlicher Gesellschaft zur Integration der einzelnen Länder und dem Zusammenwachsen des Reichs bei.
Als Träger der Verwaltung führten die Einzelstaaten die Reichsgesetzgebung behördlich aus. Sie verfügten dabei über weitreichende Kompetenzen beim Justiz- und Schulwesen sowie über eigene Steuereinnahmen. Die Gliedstaaten behielten gleichzeitig die Zuständigkeit für ihre eigene politische Ordnung. Ihre Verfassungen waren meist konstitutionell geprägt: Neben einem gewählten Abgeordnetenhaus, der zweiten Kammer, gab es ein Oberhaus mit geborenen und berufenen Mitgliedern. Das Wahlrecht in den einzelnen Ländern war gemeinhin beschränkt und ungleich, wenn auch im Süden deutlich demokratisierter als das preußische Dreiklassenwahlrecht im Norden. Trotz der föderalistischen Struktur besaß das Reich zentrale Kompetenzen in Außenpolitik und Militärangelegenheiten, Sozialpolitik, Zoll- und Außenhandelspolitik sowie bei Wirtschaftsfragen und im Rechtswesen.
Die Reichsverfassung war nicht unveränderbar: Nach Artikel 78 konnte sie durch ein einfaches Reichsgesetz erweitert werden, ohne den Text der Verfassungsurkunde formal ändern zu müssen. Ein solches "verfassungsdurchbrechendes Gesetz" bedurfte allerdings einer Dreiviertel-Mehrheit im Bundesrat. Während 1871 die Verfassungsgewichte deutlich auf Seiten Monarchie lagen, gewann der Reichstag allerdings im Lauf der Zeit zunehmend an Bedeutung: Immer breitere Bevölkerungsschichten sahen sich durch das Parlament vertreten und die öffentliche Meinung beschäftigte sich zunehmend mit seinen Debatten, so dass der Gegensatz zwischen dem Reichstag als demokratischer Institution und dem monarchischen Regierungsgewalten im Lauf der Zeit immer deutlicher zu Tage trat.
Wie schon zuvor Otto von Bismarck hatte auch Kaiser Wilhelm II. ab 1890 alle Bestrebungen nach Einführung einer parlamentarischen Demokratie vehement abgelehnt, die seine kaiserlichen Rechte geschmälert und die des Reichstags erweitert hätte. Die Staatsstreichdrohungen mit der Änderung oder gar Abschaffung der Verfassung unter Einsatz der von der Krone kommandierten Armee wurden nie umgesetzt. In ihrer Grundstruktur blieb die Verfassung daher bis in den Ersten Weltkrieg hinein unverändert. Erst kurz vor seiner Abdankung räumte der Kaiser nach starkem innenpolitischen Druck mit dem Gesetz zur Abänderung der Reichsverfassung vom 28. Oktober 1918 dem Reichstag weitreichendere Kompetenzen ein und entsprach damit den Forderungen nach mehr parlamentarischer Kontrolle. Durch Artikel 178 der Verfassung der Weimarer Republik wurde die Reichsverfassung am 11. August 1919 formal aufgehoben.
