唐長安城是在隋大興城基礎上改建擴建而成。
唐代京都長安城，由郭城、皇城、宮城所組成。城垣規模宏大，建筑雄偉。根據考古發掘，外郭城為長方形，東西（由春明門到金光門）長9721米（包括東西兩墻厚度在內，下同），南北（由明德門到宮城北面玄武門偏東處）長8651米，總面積約84平方公里（比現存明代西安城大7倍多）。唐時長安城人口100余萬，是當時世界上最大、人口最多的城市。
唐代長安城有三大宮殿群。一是將隋大興宮改為太極宮（又稱西內），是唐初政治中心，唐高祖李淵和太宗李世民在這時執政30多年。主要宮殿有太極殿、兩儀殿，是行政主要場所，另外有甘露殿、武德殿等大量建筑。太極宮正門叫承天門，北門叫玄武門，著名的玄武門之變就發生在這里。二是大明宮（又稱東內），是貞觀八年（公元634年）李世民在宮城禁苑龍首原興建，原名永安宮，第二年改為大明宮。唐龍朔二年（公元662年）擴建，由太極宮遷此居住，處理朝政。此后的皇帝大多都居住在大明宮。大明宮西墻長2256米，東墻長2614米。內共有宮殿30多所，規模龐大，主要有含元、宣政、紫宸三個大殿，同在一條中軸線上。含元殿是長安城最雄偉的建筑，實測基臺高3米多，東西長75.9米，南北寬42.3米，超過現存北京故宮三大殿的規模。高宗李治在麟德年間又興建了麟德殿，它是大明宮中最大的宮殿，是舉行宴會的地方。根據實測，夯土臺基南北長130米，東西寬77米，分上下兩層，共高5.7米，臺基上建有前、中、后三殿。根據《冊府元龜》記載：唐大歷三年（公元768年）曾“宴劍南、陳、鄭神策軍將士三千五百人于三殿”,可見該殿面積之大。三是興慶宮（又稱南內），位于長安城興慶坊內，是唐玄宗李隆基稱帝前的舊居，本為離宮，開元二年（公元714年）改為興慶宮，幾經擴建，成為皇帝起居聽政的正式宮殿。興慶宮南北長1250米，東西寬1080米，北部是宮殿區，南部是園林區。
