（一）北京城原始聚落的形成
北京城的原始聚落名叫蓟，西周之前就已出现，大致位于北京旧城的西南部，即现广安门内外一带。蓟这个几千年前的古老聚落，为什么会在这里形成呢？对于这个问题，享誉中外的着名历史地理学家、中国科学院院士、北京大学侯仁之教授早就做过分析研究和科学论述。原来这与北京地区的山川形势和古代交通道路有关系。
北京地处华北大平原的西北隅，其西部是太行山山脉，北部和东北部是军都山、燕山山脉。因为三面是山地，北京所处的平原地区状如一个海湾，人称“北京湾”。永定河、潮白河、拒马河、温榆河、泃河五大水系分别穿过重重叠叠的山地，流入“北京湾”，洪积、冲积成北京小平原，为华北大平原的一部分。
在华北大平原上，原来河网密布，淀泊众多，不便人们往来，只有循着太行山东麓高地人们才能进行南北交往。所以，很久以前太行山东麓大道就被南来北往的人们脚踏鞋撵、蹄践轮压地开辟出来了。而在北京小平原的身后，连绵不断的崇山峻岭也是人们难以逾越的障碍。但是，由于地壳自身发展、运动的结果，在漫长的地质时期先后发生的纵横交错的断层，愣将坚硬无比的岩石和地层切开，形成一些不同走向的山间峡谷，成为山前山后人们交往的天然通道，居庸关、古北口等就是着名例子。
在上述情况下，不妨设想：当中原的人们要与北国的人们交流时，先循着太行山东麓大道北上，来到卢沟桥所示的古永定河渡口处。渡过河后，向西北出居庸关，可径上蒙古草原；向东北出古北口，可抵达辽西及松辽平原；向东沿着燕山南麓，出山海关，可到辽东各地。反过来说，蒙古草原、辽西及松辽平原、辽东各地的人们，要与中原的人们交往，也是先分别通过居庸关、古北口、山海关-燕山南麓几条大道，分别来到古永定河渡口，渡过河后，再循着太行山东麓大道南下中原。
这样一来，古永定河渡口就成为几千年前南来北往的交通枢纽。众所周知，在交通枢纽之地是最容易形成大型聚落的。但是，因为古永定河流出西山后，水流湍急，善决善徙，所以古永定河渡口处不适宜人们居住。为了躲避水患，人们便选择既距渡口不是很远、地势又相对较高的蓟丘附近建立起北京的原始聚落——蓟。这个原始聚落之所以称“蓟”，就是依据蓟丘得名。今白云观附近原来地势较高，侯仁之先生认为蓟丘就在这里。北宋时的大科学家沈括在《梦溪笔谈》一书中说：“予使虏至古契丹界，大蓟茇如车盖，中国无此大者。其名‘蓟’，恐其因此也。如扬州宜杨，荆州宜荆之类。”意思是说：我奉命出使到契丹国（即辽国）时，见到大蓟的叶层层张开，像车盖那么大，中原地区没有这样大的。辽南京古名称蓟，恐怕就是因为有这大蓟的缘故，如同扬州适宜栽植杨树，荆州适宜栽植荆条的道理一样。
（二）燕都蓟城
早在三千多年前的西周初期，“蓟”作为一个城邑名称就已见诸经史，最有力的证明就是周武王灭商之后，还没有下车，便封帝尧（一说黄帝）的后人于“蓟”。这就是说，早在西周初年，“蓟”便成为一个诸侯国及其都城的名称。差不多在封帝尧（或黄帝）的后人于蓟的同时，周武王又封召公奭于“燕”（也作妟、郾或偃），这就是燕国。燕国的都城在今房山区琉璃河镇董家林附近，已为北京的考古发掘成就所证实。后来，因为种种原因，燕国的势力强盛，蓟国的势力弱衰，蓟国被燕国吞灭，燕国便以原来蓟国的都城——蓟城为上都，以原来燕国的都城为中都，至战国中后期又于易县建立燕下都。
燕都蓟城大致在今广安门内外一带。蓟城西郊有一个大湖，湖水有两个源头，水都是从蓟城西北平地的泉眼涌出。泉水被导引流入蓟城西大湖。湖东西有2里宽，南北有3里长，周边约有10里，是春秋战国时燕都蓟城近郊的风景名胜地。燕都蓟城西郊的这个大湖就是今北京西客站南面的莲花池的前身。
至于燕都蓟城有多大，古代文献中少见具体记载。汉司马迁在《史记·货殖列传》中说：“夫燕亦勃、碣间一都会也。”意思是说，燕都蓟城是渤海与碣石山（指京西山地）之间的一个大都市。宋人乐史所撰的《太平寰宇记》引《郡国志》中的记载说“蓟城南北九里，东西七里，开十门”。一般认为，《郡国志》是记载东汉郡国地理情况的书。也就是说，《郡国志》记载的周垣32里（约合今27里）、开10个门的蓟城，应是汉、唐间蓟城的基本规模。
（三）秦汉的郡国治所及幽州城
秦王嬴政二十六年（前221），秦灭掉最后一个诸侯国齐国，完成统一中国的大业，建立了中国历史上第一个强大的中央集权制的封建国家——秦朝。嬴政当上了中国历史上第一个皇帝，史称“秦始皇”。
秦朝废除了周朝分封诸侯的制度，而在“战国七雄”即秦、楚、齐、燕、韩、赵、魏七国已各自设置的多少不等的郡与县的基础上，进一步推行郡县制，在全国疆域内普遍设郡置县，由郡领县。郡有郡守、郡丞、郡尉、郡监等官；县有县令、县丞、县尉等官。县以下分置若干乡，乡以下分设若干亭，亭以下分为若干里。乡、亭、里的基层小吏由当地推举富庶人家的适龄男子担当。就这样，秦王朝通过郡、县和乡、亭、里等各级地方行政官吏实行对全国的统治。
《史记·秦本纪》说，秦朝起初吞并天下时，分天下为三十六郡。《汉书·地理志》也说，秦分天下作三十六郡。在《汉书·地理志》所列的诸多郡、国之下，清楚地注明是“秦置”，或“秦郡”，或“故秦某某郡”的，正是三十六个。其中，注明是“秦置”者，有河东、太原、上党、东郡、颍川、南阳、南郡、九江、巨鹿、齐郡、琅琊、会稽、汉中、蜀郡、巴郡、陇西、北地、上郡、云中、雁门、代郡、上谷、渔阳、右北平、辽西、辽东、南海二十七郡。注明是“秦郡”者一个，即长沙国。注明是“故秦某郡”者八个，即河南郡，“故秦三川郡”；沛郡，“故秦泗水郡”；五原郡，“故秦九原郡”；郁林郡，“故秦桂林郡”；日南郡，“故秦象郡”；赵国，“故秦邯郸郡”；梁国，“故秦砀郡”；鲁国，“故秦薛郡”。秦有三十六郡，似乎没有疑问了。
但是，近代着名史学家王国维先生撰有《秦郡考》一文，文中说秦朝应有四十八郡。为什么呢？王国维先生说：“秦以水德王，故数以六为计。二十六年（前221），始分天下为三十六郡，三十六者，六之自乘数也。次当增置燕、齐六郡，为四十二郡，四十二者，六之七倍也。至三十三年（前214），南置南海、桂林、象郡，北置九原，其余六数不足者二，则又于内地分置陈、东海二郡，共为四十八郡，四十八者，六之八倍也。”此说见《观堂集林》卷十二。
在王国维先生考定的秦朝四十八郡中，广阳郡为其一。主要根据是北魏大地理学家郦道元在《水经注·水》中所说：水（即今永定河）自南出山，叫作清泉河。……过广阳（郡）蓟县北。水又东经广阳县故城（汉县，在房山区东北隅南、北广阳城村处）北……谓之小广阳。水又东北经蓟县故城南，《魏氏土地记》说蓟城南七里有清泉河，而不经其北……昔周武王封尧后于蓟。……秦始皇二十三年（前224）灭燕，以为广阳郡。
至于秦广阳郡下领哪些县，不见史书具体记载。根据侯仁之先生主编的《北京历史地图集》（第一集）秦图中的内容判断，秦广阳郡当统领蓟县、良乡县、涿县等县。
公元前206年，秦亡汉兴。汉高祖封立诸侯王国——燕国。在西汉的两百多年间，先后被封为燕王的有臧荼、卢绾、刘健、吕通、刘泽、刘嘉、刘定国、刘旦等。不管谁被封为燕王，主政燕国，都是以蓟城为都。汉昭帝元凤元年（前80），燕王刘旦畏罪自杀后，燕国被废除，改置广阳郡。宣帝本始元年（前73），燕剌王刘旦之子刘建被封为广阳王，广阳郡又成为诸侯王国，即广阳国。广阳国的都城仍然是蓟城。之后，刘舜、刘璜、刘嘉等都曾为广阳王。到西汉后期，广阳国领蓟、广阳、阴乡、方城四县。其中，蓟县故城在今北京广安门内外一带，广阳县故城在今房山区东北隅南、北广阳城村，阴乡县故城在今北京城西南（当在今大兴区的芦城），方城县故城在今河北固安县西南的方城村。
汉武帝元封五年（前106），“初置刺史部十三州”，幽州为其一。这时的十三州刺史部只是监察区，并不是真正的行政区，所以，各州的刺史没有固定治所。
东汉始以蓟城为幽州刺史的固定治所。《后汉书·郡国志五》所谓“蓟，本燕国，（幽州）刺史治”就是有力的证明。东汉幽州，统领涿、广阳、代、上谷、渔阳、右北平、辽西、辽东、玄菟、乐浪、辽东属国十一个郡、国。其中，广阳郡治蓟城，与幽州同治。广阳郡领蓟、广阳、昌平、军都、安次五县，与西汉广阳国相比有较大变化，主要是西汉广阳国所领的阴乡县废，方城县改属涿郡，原属上谷郡的昌平、军都二县划归广阳郡，原属渤海郡的安次县也划归广阳郡。此外，东汉涿郡所领的良乡县，上谷郡所领的居庸县，渔阳郡所领的渔阳、狐奴、潞县、平谷、安乐、傂奚、犷平等县，也都在今北京市境，是今房山、延庆、怀柔、密云、平谷、顺义、通州等区县的前身。
东汉后期，随着北方草原上的匈奴、鲜卑、乌桓（丸）等游牧民族的势力渐渐强大，幽州成为北方各民族争夺的战略要地。
（四）魏晋北朝时期的郡国治所及幽州城
魏、晋、北朝时期，是指三国魏、西晋以及十六国中的后赵、前燕、后燕，北朝的北魏、东魏、北齐、北周等先后建立的大小王朝，即从公元220-581年。这期间，蓟城的功能变化比较复杂。
首先，魏、晋时蓟城为诸侯王国燕国和蓟县治所，属幽州（州治范阳，今涿州）。西晋的燕国领蓟、安次、昌平、军都、广阳、潞、安乐、泉州、雍奴、狐奴十县，除安次、泉州、雍奴三县外，其余各县都在今北京市境。此外，范阳国所辖的良乡县，上谷郡所辖的居庸县，也在今北京市境。
魏晋后期，北方和西部的匈奴、鲜卑、羯、氐、羌等少数民族相继强势，其首领都不甘落后，竞相逐鹿中原，先后建立了一些大小不同的政权，史称“五胡十六国”。其中，晋穆帝永和五年（349），鲜卑人燕王慕容皝死，其次子慕容儁僭即燕王位。晋穆帝派人拜慕容儁为使持节、侍中、大都督、都督河北诸军事及幽、冀、并、平四州牧、大将军、大单于、燕王。集八大职权于一身的慕容儁，于永和六年（350）率军南伐，攻陷后赵（匈奴人石勒创立）大将王他镇守的蓟城，并建都于此。永和八年（352），燕王慕容儁偷偷地当上了皇帝，建元“元玺”，国号仍为燕，史称“前燕”。晋穆帝升平元年（357），前燕皇帝慕容儁改元“光寿”。就在这年，慕容儁自蓟城迁都于邺（今河北临漳）。可见，前燕慕容儁以蓟城为都只有七年的时间。
后魏，鲜卑拓跋氏建。后魏时的幽州仍治蓟城，统燕、范阳、渔阳三郡。其中，燕郡领蓟、广阳、良乡、军都、安城五县，除安城县（今安次）外，其余四县都在今北京市境。此外，范阳郡（治涿）的苌乡县，渔阳郡（治雍奴）的潞、渔阳县，也在今北京市境。到北魏后期，因为杜洛周、葛荣等起义，塞外大乱。东魏天平（534-537）中，原在居庸关外的东燕州及其所领的三郡六县，即平昌郡与所领的万言、昌平二县，上谷郡与所领的平舒、居庸二县，徧城郡与所领的广武、沃野二县，都迁于居庸关内，寄治军都县（今昌平）境。稍后，元象中，原在古北口外的安州及其所领的三郡八县，即密云郡与所领的密云、要阳、白檀三县，广阳郡与所领的广兴、燕乐、方城三县，安乐郡与所领的土垠、安市二县，也都内迁，寄治于幽州北界，即今密云、平谷境内。
北齐于蓟城置东北道行台、幽州及燕郡、蓟县。东北道行台是新的行政机构。从西晋始，在地方上代表朝廷履行尚书省职责的机构称为“行台”，故地方行政最高级别的“州”也受“行台”管领。北齐的东北道行台是秦汉至北朝之间于蓟城设置的最高行政机构。北周改为总管府。在北齐、北周时，将东魏内迁的寄治军都县境的东燕州及其所领郡县与寄治幽州北界的安州及其所领郡县，该合并的合并，该撤销的撤销，该改名的改名，该迁移的迁移，由繁化简，由多变少。至北周时，原来寄治军都县地的东燕州及所领郡县，只存平昌郡及昌平、万年（有的史书作万言）二县，在今昌平境，改属幽州；原来寄治幽州北界的安州及所领郡县，安州改名玄州，领安乐郡，郡下领密云、燕乐二县，在今密云境。
（五）隋唐时期的郡治及幽州城
公元581年，贵为北周外戚，身居上柱国、大司马、大丞相等高位的杨坚篡权，建立隋朝，建元开皇。