西汉和隋、唐三个统一王朝，建都长安，在汉唐之间，还有前赵、前秦、后秦、西魏、北周五个地方割据政权在此建都，以及西汉末的新莽、两汉之际的更始帝刘玄、东汉献帝、西晋惠帝和愍帝、赤眉军 汉长安城遗址结构图、黄巢、李自成等短暂立都于此。隋唐长安城坐落在今西安市区，西汉至北周时期的长安城，位于其西北侧，位置相距很近。这两处城址实际依托着同样的区域地理条件，即它的区域位置，处于关中腹心，农业条件优越，物产丰富，能够保证都城的基本需求，同时四面有险可依，易守难攻，便于居高临下，控制东部中原地区；城址正处在函谷关东西交通大干道的渭河渡口与关中东南通往长江中游地区的武关道的交叉点上，这两条道路严格受制于自然地形，因而这一交通中心位置，成为制约城址选择的关键因素。 　　在西汉长安城和隋唐长安城这两处城址中间，间隔有一块微微隆起的高坡，名为龙首原，西起今西安三桥一带，东至浐河岸边。西汉以前，秦朝都城咸阳，位于渭河北岸，由于渭河的阻隔，不便向东、向南发展，所以秦朝将城区向渭河南岸扩展，陆续在渭河南岸修建一批宫殿，其中包括有著名的阿房宫，还有一座兴乐宫，即坐落在龙首原上。 汉都长安　　汉高祖五年（前202年）刘邦灭楚后，最初计划建都洛阳，后来听从娄敬、张良等人建议，认识到关中战略地位的重要性，决定定都关中。当时秦朝宫室已经多遭项羽焚毁，只能暂时居住在秦朝旧都栎阳。 　　同年后九月，刘邦决定首先修复兴乐宫，并改名为长乐宫，以此为基础，兴建都城，取用当地一个乡聚的名称，名为长安城。汉高祖七年（前200年）二月，长乐宫建成，朝廷百官由栎阳徙入长安。汉高祖八年（前199年），又在长乐宫西侧兴建未央宫。未央宫和长乐宫东西并立在龙首原上，是汉长安城中的两座主要宫室，汉朝帝后的生活和主要政治活动，主要在这里进行。以后城中修筑的其他宫室都在这两座宫室北面的平地上，建造这两座宫室，显然是有意利用龙首原的地势以显现帝王的威仪；同时也控制了全城的制高点，有利于城市和帝王自身的安全。 　　长乐宫由一系列建筑构成，整座宫室规模很大，宫内的主要建筑是长乐宫前殿，东西近50丈，进深约12丈；另一所重要建筑为长信宫。西汉诸帝仅刘邦常居长乐宫，从惠帝开始直到平帝，以后历朝皇帝均常居未央宫，而将长乐宫作为太后的寝宫。长信宫即皇太后在长乐宫中的常住殿宇。未央宫的主体建筑也是前殿，其规模与长乐宫前殿大体相当，东西50丈，进深15丈，高35丈，是皇帝朝会诸侯群臣的场所。汉武帝时重新整修未央宫，增建有柏梁台等建筑，并改造原有宫殿，将未央宫前殿改造成以木兰为栋，文杏为梁，金铺玉户，重轩镂槛。 长安城城垣　　长安城城垣，从汉惠帝元年（前194年）正月开始兴建，前后进行几次，到惠帝五年（前190年）九月，基本完工。城垣周回60里左右（汉里），城高3丈5尺，四周各开三座城门，四面都有渠水或河水环绕。南面由东向西依次为：覆盎门（杜门）、安门、西安门；西面由南向北依次为章门、直门、雍门；北面由西向东依次为：横门、洛门、利门；东面由北向南依次为：宣平门（东都门）、清明门、霸门。由于是先建宫殿居宅后围城垣，里面有建筑物的限制，外面西侧又有泬水限制，当时的渭河河道也比现在要偏南许多，紧逼着汉长安城城区，在北侧也限制着城墙的修筑，所以汉长安城的城墙除东面平直以外，其他三面均凸凹曲折。当时城中宫殿所占的面积还不到一半，有相当大一部分民居。汉武帝时大兴土木，在未央宫北面增修高祖时草创的北宫，并新建有桂宫、明光宫等宫殿群，占去城中大部分空间，普通居民的居住区域只剩下很小一部分。 布局　　汉长安城内的街道布局，古人有“八街九陌”的说法，详细情况，目前还无 汉长安城遗址法复原，但可知街道布局与宫殿的平面布局一样，都不够规整。文献记载汉长安城的一般居民区共划分为160个里，但流传下来的里名总共只有十几个，现已无法一一复原。在长安城北面的横门东西两侧，设有九个市进行交易；另外在覆盎门外也设有市，城南还有专门交易书籍的“槐市”。 汉武帝时期三个大的发展　　汉武帝时期长安城在城垣外面有三个大的发展。即在城西和城南分别修筑建章宫和明堂，在城西南开凿昆明池，以及拓展上林苑。建章宫建在未央宫西侧，周回30里，规模比长乐、未央两宫都大，高可俯视未央宫，有凌空阁道，跨越城墙，连通未央宫。明堂是礼制建筑。昆明池开凿于汉武帝元狩三年（前120年），是一个大型人工湖泊，周回40里左右，占地300多顷。开凿昆明池本是为训练水军，客观上却成为汉长安城的一座大型水库。上林苑本是秦朝设在渭河南岸的苑囿，汉武帝三年（前138年）大幅度扩展上林苑后，其范围周袤300余里，苑内建有大量亭台楼阁，布满珍禽奇兽，名木异草，汉朝皇帝秋冬季节都要在苑中射猎。 日益凋敝　　汉武帝以后，长安城中再没有大规模的兴建，一直维持着原来的规模。经过西汉末年、东汉末年和魏晋南北朝期间的无数次战争动乱，长安城日益凋敝残破。虽然在北周时期，还沿用汉长安城作为都城，但由于历时过久，城中宫宇朽蠹，供水、排水严重不畅，不易修复，同时龙首原北侧，逼近渭河，范围狭促，难以扩大城区规模，而龙首原南侧，地形开阔高爽，从南山引水方便，于是隋文帝在统一全国后，便决定在龙首原南侧，另建新都。 大兴城　　隋文帝开皇二年（582年）六月，下诏兴建新都，左庶子宇文恺负责规划设计并组织施工，同年年底，基本完工。隋文帝在北周时曾受封为大兴郡公，故命名新都为大兴城，宫城为大兴宫，宫城正殿为大兴殿，大兴殿正门为大兴门，新设禁苑为大兴苑。开皇三年（583年）三月，迁入大兴城。 　　大兴城完全按照宇文恺的总体规划施工建造，平面布局规整，整个城市由外郭城、宫城和皇城三部分构成。 　　外郭城形状近方形，东西宽度略大于南北长度，东西宽9000多米，南北长8000多米，城周长35·5公里。由于城墙过长，修建时间仓促，大兴城初完工时城墙较低矮，以后陆续增筑过多次，见于记载者即有隋大业九年（613年）一次、大业末年一次、唐高宗永徽五年（654年）两次、唐玄宗开元十八年（730年）一次，前后共5次。大兴城外郭城南、东、西三面各开三门，至唐相承未改。南面中间为明德门，东为启夏门，西为安化门；东面由北至南依次为通化门、春明门、延兴门；西面由北向南依次为开远门、金光门、延平门。北面两门，都在宫城西侧，西为光化门，东为华林门，唐避武后祖讳改为芳林门。城内靠北墙中央为宫城，其南为皇城，其余部分共有14条东西向街道，11条南北向街道，把外郭城分成排列规整的坊市。以全城南北中轴线朱雀大街（正对皇城正门朱雀门）为界，两侧相互对称。全城共有109坊，朱雀街西为55坊，朱雀街东为因城东南角曲江池占去一坊地，比街西少一坊，为54坊。此外，在朱雀街东西两侧，各用两坊地面积，修筑有都会市和利人市。都会市在朱雀街东侧，唐代称为东市；西市在朱雀街西，唐代称为西市。坊四面有围墙，通过固定的坊门出入，是相对封闭的居住区。坊又称里，坊制是由秦汉在城乡普遍施行的闾里制沿承而来。东、西两市是商肆集中的商业区。 　　宫城即大兴宫，是皇帝寝居和处理朝政的场所。宫城内部分为三大部分，中间部分供皇帝寝居临朝，狭义的大兴宫或宫城，即指这一部分。东面为东宫，是皇太子的寝居之地。西面为掖庭宫，是普通宫女的住所。宫城南面有门连同皇城，北面有门出城入大兴苑。 　　皇城在宫城的南面，是朝廷各个部门的办公区。除个别一些部门有特殊情况外，几乎全部政府机构，都集中在这里。此外，祖庙和社稷坛也按照《考工记》“左祖右社”的说法，分别排列 汉长安城遗址在皇城城垣内的东西两侧。 　　为解决宫廷和城内居民的生活用水以及园林绿化用水，宇文恺在大兴城中还设计了永安渠、清明渠、龙首渠、和曲江池水几条水渠，流贯外郭城、皇城、宫城和大兴苑。曲江池本是一处天然水泊，秦汉时即曾修凿，辟为游赏胜地。宇文恺进一步疏凿整治，使其占去整个城内地势最高的东南隅处一坊之地，一方面作为水库，调剂城内供水，一方面也为城市开辟一处风景区，并在这里修建离宫别馆，供帝王权贵游赏。隋文帝忌讳“曲江池”的“曲”字，便根据曲江池多芙蓉而改名为芙蓉池，同时将曲江池边的园林馆舍命名为芙蓉园。 　　大兴苑在城北，西起汉长安城故城（汉长安城被圈围在苑内），东止灞水、浐水岸边，北至渭水，南抵大兴城下。大兴苑的设置，主要是供帝王游玩，但它对保障大兴城特别是宫城的安全，也起到重大作用。大兴城的宫城北墙，同时也是外郭城的北垣，墙外没有其他依托，而北面的龙首原为制高点，容易对宫城造成威胁。将城垣北面化作苑囿，可以充分利用北面的渭水和东面的灞水、浐水，以及四面的苑墙，拱卫皇宫。

唐朝长安城市辖区人口达到两百万人，城墙内就超过一百万。唐朝前期以后常态下关中的粮食供给就一直不能完全自足，需要依赖大运河转运至渭河，战时只会更加严重。相比而言明清北京城面积要小，人口自然也少。明代时北京城人口刚抵七十万（万历年间），清代中期超过百万，但是那时全国人口已经逾亿。唐时长安城周围驻军虽在全国算多，比如神策军曾达到十五至十八万，但是城市面积达到可怕的84平方公里，是北京的一倍半，又处于平原之上，防守起来战线拉长之后兵力就分散了。况且本来神策军所负责的驻防范围则不仅仅是长安城，而是整个关中京畿地区，兵力分散就更加严重。因此可想而知，在战时这么多人口可不是一般小城在守城战时能够安分凝聚的。市民人口大于部队数量，又没吃的……
城筑得太大的一个后果就是战时防守很难组织，守备军队人数要够，调动要快，其成本远比在关中四塞的四个关卡进行防守要高。因此广义上的长安就是整个关中组成的京畿地区。恰好关中四个方向均有险可守，东门潼关，西门散关，北门萧关，南门武关，就天然形成了一个城防体系。所以实际上整个关中地区是一座大“城”，历朝历代也是对关中整体进行规划的。而长安城本身则更像是整个关中的“皇城”或者说“内城”了。从这个角度讲，不光长安，任何一座古代城市一旦外城被突破，内城防守的失败也就是时间问题了。另外一点就是潼关距离长安城的距离非常合理，探哨快马加鞭一两天可到，而大部队行进则需要四五天或更慢，这就给了城内足够的周转时间逃跑。所以基本上只要潼关一败长安城内的组织就撤了然后开门投降，反正也打不赢，连打都没怎么打过。
相比来说，汉长安城的规模要合理得多，因此每逢乱世还尚可一战。实际上汉长安城才是古代史上以同一座城郭矗立时间最长的城池，自西汉刘邦筑城到隋代废弃，这座城池被使用了超过九百年，也说明西汉建城之合理。明清西安城更小，但因为城高墙厚，在民国时期尚有二虎守长安一战，也能说明其防御能力。
唐长安城的设计、规划和建设在当时是大大超前于中古时期的时代发展的。在一千年的跨度上都是毫无争议的世界第一城。直到二十一世纪初，现代西安市的主城区规模才将将覆盖了当年唐长安城的城墙范围。对于一千年前的生产力发展水平而言，这座伟大的城市更像是帝国时代游戏中奇迹建筑般的存在。她的意义已经远远超过一座都城，甚至是一座城市，是中华帝国所创建的文明处于最巅峰时期的象征，是统一大帝国恢宏气度的体现。

因为需要建设长安，所以将秦岭的树木砍伐殆尽，使得秦岭不能成为长安的屏障，容易引发洪水，而且长安水资源匮乏。还有就是长安经历了连连战争，使得长安破败不堪，导致经济中心南移。

长安在唐代兴盛是因为那是都城。唐代以后各朝都在其它地方建立都城，长安也就慢慢衰落了。

由于从西周、大秦、西汉、北周直到隋唐等上千年的时间里，作为都城，每当有叛乱或是割据势力崛起，长安总会成为首选攻击目标，绿林军、赤眉军、安史之乱、黄巢起义等等，长安都饱受摧残。
尽管长安四面都有优越的天然屏障，但是在排山倒海般的战火中，长安终究不过是没落皇权的一枚破皮囊，往往被起义者的利剑戳得千疮百孔。项羽、安禄山们把华丽的长安宫殿和看似牢不可破的都城折腾得体无完肤。