西汉的都城是长安，位于今陕西西安市西北。西汉时期，长安是全国政治、经济、文化的中心，也是东西方“丝绸之路”的起点。长安面积约36平方公里，城平面近方形，四面筑有夯土城墙，城墙外侧宽约8米、深约3米的城壕，因河道和原有宫殿而使南墙曲折似南斗六星，北墙曲折似北斗七星，故又有斗城之称。

公元前202年二月，刘邦大军行至氾水之北时，楚王韩信、淮南王英布、梁王彭越、衡山王吴芮、赵王张敖、燕王臧荼等诸侯王联合上书，请求刘邦称帝，经过几次谦让后刘邦才答应。二月初三刘邦在汜水之北的定陶称帝，建国号为汉。刘邦本想定都洛阳，娄敬向刘邦分析了将国都定关中的好处，使刘邦有定都长安之意，但遭群臣反对。

刘邦问张良，在张良的支持下入主关中，因咸阳宫战乱损毁，故先在秦国旧都栎阳暂居，同时命少府阳城延在原秦都咸阳以东的长安乡修建新城，至汉高祖七年（公元前200年）二月，始具规模，正式迁往长安。

城内的主要建筑有长乐宫、未央宫、桂宫等。城西墙外有建章宫，城南有礼制建筑群。各个建筑遗址内部都发现有大批的建筑材料遗物，如绳纹板瓦、筒瓦、脊瓦、云纹瓦当等。