根据历史文献记载和考古发现，西汉时代建都长安城，建在关中平原渭水之南的台地上，在今天的西安西北十数里。
这是公元前202年刘邦打败项羽之后，做皇帝所做的第一件大事。
西汉长安城全城基本上是一个方形，因为四周的地形限制，长安城北城墙出现6处折角，西城墙出现1个折角，南城墙出现4个折角，全城城围25100米。南城墙开3门：西央门、安门、覆盎门；北城墙开3个城门：横门、厨城门、洛城门；东城墙开3门：霸城门、清明门、宣平门；西城墙也开3门：章城门、直城门、雍门。全城用土筑城墙，相当坚固，夯土城墙最厚的部位达到16米。据历史文献记载每个城门上都有重楼。每个城门都有3个门洞，各宽8米，12辆车可以并行。在城的东北角、西南角还显示出当年护城河的痕迹。
西汉长安城实测图
全城的道路都不直通，但是都从城门进城，到一定距离都碰上丁字街口。道路不直通，这是为了军事防御而设计的。这一点影响到后期建的大小城池，对道路的规划都是采取这样的设计手法。这说明从汉代长安城开始，就用这样的规划方式，这是比较早的规划概念。长安城内有九街八陌一百六十闾(二十五户为一闾)，每个闾里四面有坊墙，每面有坊门，每街设亭长。
汉代建设的长乐宫，以秦始皇时代兴乐宫为基础，长乐宫与未央宫内总计有40多座庙宇，成为几大组遗址，至今尚有高台保留。另在城外修有建章宫，规模宏伟，已勘查出位置。到汉武帝之时，又开昆明池，引出水源，与城西的上林苑连接成片，成为大型的苑囿区。
汉武帝时，又在雍门里建设桂宫以及明光宫。宫殿加起来已达到今城面积的3/4左右。长安城的安门正南偏左，有礼制建筑11组，旁有明堂、辟雍等。
长安城的南门就是安门。经发掘发现安门有3个门洞，每个门洞宽10米，高18.5米，门道做夯土路基，道路两侧还做出排水沟。门洞的两侧都有成排的木柱，门道的前后都砌出整齐的石块，显得十分整齐。这是当年做圭角形门洞，即是梯形门洞的方式，安门遗址挖掘材料在这点上表现得特别明显。
因为多年来门洞塌毁，城墙也已坍塌，发掘出来后，可以清楚看到门道做法，城墙边部以及贴城墙洞边所立的木柱也清晰可见。从这个材料，可以想象长安城其他各城门的构造，基本上都是这个式样。
总的来说，汉代长安城各条街东西方向不平行，南北方向也不垂直，全城十分不整齐，城墙折角很多，作为一个大的都城还不理想。
西汉长安城范围图
全城12个城门道路都不直通，最后都再现丁字街口，这一点是从军事防卫方面考虑的，不论怎么样，全城的有效面积都被大型的宫殿占掉了，其他用途的建筑的有效面积甚少。尤其是平民居住的房屋建在哪里，这是一个大的疑问。长安城内外都建有宫殿，如城外的建章宫等。宫殿建筑非常不集中，看不出古代礼制要求的左右对称的格局。长安城的规划十分不理想，特别是城内街道过少，体现不出我国古代城池道路规划的原则。
西汉长安城出土的瓦当
汉代重视太学宫舍，从汉武帝时期开始建设。明堂和辟雍是一种礼制建筑，也很受重视。
