波斯帝国建立后,居鲁士二世和儿子冈比西斯二世又先后攻灭吕底亚王国、新巴比伦王国和埃及王国,扩大了波斯帝国疆域。公元前513年,大流士一世攻占色雷斯,波斯帝国疆域横跨亚细亚洲、阿非利加洲、欧罗巴洲三大洲。
公元前546年,波斯帝国灭掉吕底亚王国,统治了小亚细亚和爱琴海东岸的希腊城邦。由于波斯帝国的残暴统治,公元前500年,米利都发动起义,雅典支持米利都起义。公元前494年,波斯帝国国王大流士一世打败米利都起义。
公元前553年,波斯帝国建立时,疆域仅限于波斯高原西南部。随着居鲁士二世、冈比西斯二世东征西讨,波斯帝国疆域不断扩大。到大流士一世统治时期,波斯帝国疆域西起色雷斯、小亚细亚和尼罗河流域,东到帕米尔高原和印度河平原,北抵黑海、高加索山脉、里海、咸海和锡尔河,是世界历史上第一个版图地跨亚洲、非洲、欧洲三大洲的大帝国。