长安在汉唐盛世，曾是全国乃至全世界最大的政治和文化中心。从1956年秋季开始，对西汉首都长安城进行了大规模的勘查发掘。探明城墙全部为版筑土墙，方向基本上作正南北向。东墙平直，其余三边的城墙皆有曲折；周长25.1公里，折合汉代的60里。城墙每面各开三个城门。

汉长安城的城门各有三个门道，每个门道宽达8米；减去两侧立柱所占的2米，实宽6米。在东边南侧的霸城门内，车轨的宽度是1.5米，可见每个门道正好容纳四个车轨。三个门道，共可容纳十二个车轨，气魄宏伟。由城门通往城内大街，以三条并列的道路组成，宽度和门道相同，蔚为壮观。

刘邦平定中原，欲建都洛阳。娄敬反对，劝其定都关中。但当时咸阳被项羽放火烧了，只得先到秦的旧都栎阳。直到汉高祖七年二月，才从栎阳徙都长安。

城门未见用砖，而是木构；在两壁直立的阙口，密排几对柱础，础上建立大木柱，再在其中筑门楼。汉唐之间的重要城市建筑，都承袭这种城门形制。

这样的城门，较易毁于兵火。汉长安城的城门，尽毁于新莽末年战火；而城内的宫殿建筑也遭到严重破坏。在此后的东汉、五胡十六国和北朝期间，虽然有不少王朝仍在长安建都，但都城的雄伟景象已不能和西汉比拟了。

隋唐时代，都城移到汉长安城的东南方。隋唐长安城的外郭，南北长达8,470米，东西长9,550米，周围35.5公里，比汉长安城周多10.4公里。隋唐长安的坊市制度，经过探测和发掘之后，较文献记载更加清楚了。

根据文献记载和实地调查，可知此项棋盘式的都市规划，早在曹魏的邺城便已开始——曹操手下，原有各式各样的人才，包括城市设计的专家。经过北魏的洛阳，东魏、北齐的邺南城，终于发展成为隋唐长安的格局。从整个城市中宫殿区所占的地位、封闭式的坊制以及受严格统制的市场布局看来，此等古城和欧洲中古时期的城市有着很大的差别。

《隋书·高祖纪》（卷一）说开皇二年（582）六月，文帝认为长安从汉以来，“凋残日久，屡为战场，旧经丧乱”，又觉得“龙首山川原秀丽，卉物滋阜，卜食相土，宜建都邑”，于是就命令左仆射高颖、将作大匠刘龙等创造新都。

唐代长安的皇城和宫城，以及大明宫、兴庆宫、芙蓉园等主要宫殿、园苑，都已经勘探清楚。其中大明宫宫墙范围和宫内建筑群的平面布置，可准确地加以复原。大明宫内的含元殿、麟德殿、重玄门和兴庆宫西南隅勤政务本楼等主要宫殿遗址的发掘，已给研究唐代宫殿建筑形制提供了珍贵资料。

含元殿面阔十一间，进深三间（59.2米x16米）。东西两侧有廊道通向翔鸾、栖凤二阁，殿前铺有踏道。全组建筑布局对称，是唐代宫殿中最常见的平面布置。麟德殿的平面设计和含元殿不同，它分前、中、后三殿，在建筑的结构上要比含元殿更为复杂。

1963年日本东京落成的新皇宫，基本上还包括了唐长安宫殿布置的概念。汉文化影响日本之深远，由此可见一斑。

唐朝灭亡后的长安城，规模远比原先的缩小。

《长安志图》：“新城，唐天祐元年匡国节度使韩建筑。时朱全忠迁昭宗于洛，毁长安宫室百司及民庐舍，长安遂墟。建遂去宫城，又去外郭城。重修子城（即皇城也），南闭朱雀门，又闭延喜、安福门；北开元武门，是为新城（即今奉元路府治也）。城之制，内外二重；四门，门各三重。今存者惟二重，内重其址尚存。东又有小城二，以为长安、咸宁县治所。”

于是雁塔和曲江都到了城外。