唐长安城是在隋大兴城基础上改建扩建而成。
唐代京都长安城，由郭城、皇城、宫城所组成。城垣规模宏大，建筑雄伟。根据考古发掘，外郭城为长方形，东西（由春明门到金光门）长9721米（包括东西两墙厚度在内，下同），南北（由明德门到宫城北面玄武门偏东处）长8651米，总面积约84平方公里（比现存明代西安城大7倍多）。唐时长安城人口100余万，是当时世界上最大、人口最多的城市。
唐代长安城有三大宫殿群。一是将隋大兴宫改为太极宫（又称西内），是唐初政治中心，唐高祖李渊和太宗李世民在这时执政30多年。主要宫殿有太极殿、两仪殿，是行政主要场所，另外有甘露殿、武德殿等大量建筑。太极宫正门叫承天门，北门叫玄武门，着名的玄武门之变就发生在这里。二是大明宫（又称东内），是贞观八年（公元634年）李世民在宫城禁苑龙首原兴建，原名永安宫，第二年改为大明宫。唐龙朔二年（公元662年）扩建，由太极宫迁此居住，处理朝政。此后的皇帝大多都居住在大明宫。大明宫西墙长2256米，东墙长2614米。内共有宫殿30多所，规模庞大，主要有含元、宣政、紫宸三个大殿，同在一条中轴线上。含元殿是长安城最雄伟的建筑，实测基台高3米多，东西长75.9米，南北宽42.3米，超过现存北京故宫三大殿的规模。高宗李治在麟德年间又兴建了麟德殿，它是大明宫中最大的宫殿，是举行宴会的地方。根据实测，夯土台基南北长130米，东西宽77米，分上下两层，共高5.7米，台基上建有前、中、后三殿。根据《册府元龟》记载：唐大历三年（公元768年）曾“宴剑南、陈、郑神策军将士三千五百人于三殿”,可见该殿面积之大。三是兴庆宫（又称南内），位于长安城兴庆坊内，是唐玄宗李隆基称帝前的旧居，本为离宫，开元二年（公元714年）改为兴庆宫，几经扩建，成为皇帝起居听政的正式宫殿。兴庆宫南北长1250米，东西宽1080米，北部是宫殿区，南部是园林区。
