刘邦决定建都关中以后，就不能不选择龙首原以北的长安另建新都。汉长安城位于西安西北的汉城一带，周长二十五点七公里，面积为三十六平方公里。城的平面为不规则的方形，缺西北角，犹如天上的北斗星一样，故有“斗城”之称。实际上这并不是有意所为，而是受到渭河流向制约的结果。当时的渭河距离汉长安城很近，渭河既然作西南、东北走向，汉长安城的北垣也就不能不顺应这种形势斜向东北，并出现多处曲折。另外，汉长安城的主要宫殿修建在前，城垣修建在后，为了把宫殿包入城内，南垣和西垣也就不能不有所曲折。不难看出，汉长安城这种不规则的形状，完全是顺应地形特点而带来的必然结果。主要宫殿分布在城的南部和城西，最著名的是未央宫、长乐宫和建章宫。这三大宫实际上各为一组庞大的建筑群。未央宫位于城的西南部，是两汉王朝政治统治的中心，有四十三所台殿，而以前殿为中心，向四面展开。周长九公里，约占长安城总面积的七分之一。前殿位于未央宫的最高处，是利用龙首原北麓的土丘，有意造成凌空之势，以显示皇帝的权力至高无上。各个殿庭规模宏大，布设佳丽，自成体系。已经发掘的一座大殿，据说可能是皇后居住的椒房殿，各类建筑物的基址俱全，占地近四十亩。其他殿庭的大小就可想而知了。另外还有石渠、天禄、麒麟等阁和东西织室等高大建筑物。长乐宫位于城的东南，是皇太后居住的地方，由前殿、宣德等十七座大殿构成，周长十公里，约占长安城总面积的六分之一，比未央宫还大。只有建章宫位于城西建章乡，是汉武帝时修建的，号称“千门万户”，其规模之大和辉煌壮丽之盛，都是未央、长乐所无法比拟的。它是武帝以后皇帝主要游乐的地方。建章宫中的太液池，碧波荡漾，也为皇宫增添了无限美好的风光。城内的其他地方，大都为居民区，西北部多为手工业和市场聚集的所在。市场多在横门大道的两侧，据说六市在道西，三市在道东。城墙用夯土筑成，高大结实，每面各有三个城门。街道均东西和南北向排列，十分宏伟壮观。直到隋文帝迁都以后，汉长安城才被划入禁苑，成为历史的陈迹。
隋文帝迁都龙首原以南，修建了一座规模更大、布局异常整齐的城市，名为大兴城，唐改为长安城，今西安城及其附近郊区就是它的所在地。城周长三十六点七公里，面积八十四平方公里，几乎等于今西安城的十倍。宫城和皇城位于外郭北部中央，是唐长安城的核心。前者是皇帝居住和处理朝政的地方，后者为中央政府机关所在地，是全国行政的中枢。城的平面布局为一大长方形，以六条东西向的高坡为核心进行设计，凡皇宫、政府机关和重要寺院等，大都位于高坡之上。这样安排，除显示皇权至高无上外，就是充分利用微地形的特点，以增大城市的立体空间。而坡与坡之间的低地则是开渠或开凿湖泊的理想地区，以便绿化和发展风景区。城内东西十四条大街，南北十一条大街，把全城分割成一百一十个坊。由于城的东南角向内作直角曲折，实为一百零九坊。坊有围墙，是当时主要的居民区。西市和东市分别位于皇城的西南和东南部，是全市经济活动的中心。东西市各有井字形街道，商贾云集，市场繁荣，据说会昌三年（公元843年）六月二十七夜晚，东市失火，烧毁“曹门以西十二行四千余家”。实际上西市比东市更为繁华，云集这里的“胡商”很多，“四方珍奇，皆所积集”。每年正月十五夜间观赏花灯，西市热闹异常，王公贵族也趋之若鹜，夺门争道者不乏其例。唐代的宫殿也有三组，这就是宫城内的太极宫、龙首原上的大明宫和春明门内的兴庆宫。其中以大明宫最为辉煌壮丽，是唐代皇帝居住时间最长的一座宫殿。兴庆宫的规模较小，但仍比今北京故宫大出将近一倍。它的建筑物高大雄伟、气势磅礴，“东北何霭霭，宫阙入烟云”，就是反映的这种情况。诗人李白也曾在兴庆宫沉香亭前，为正在观赏牡丹的唐玄宗和杨贵妃赋诗。李白挥笔而就，赋《清平调》三章，以“解释春风无限好”和“可怜飞燕倚新妆”来讽刺这种放荡淫乐的生活。唐长安城规模宏大，整齐美观，完全采取左右对称的布局，有明显的中轴线。南北向的朱雀大街宽达一百五十五米，也就是全城的中轴线。这种布局特点，对后来中国城市的发展有着深远的影响，在中国城市建设史上占有极其光辉的一页。这座壮丽的都城同当时世界上三百多个国家和地区有联系，是各国人民友好往来和学习的中心。唐代的文化传播到世界许多国家，而长安城也接受了其他国家的先进文化。譬如长安的衣食住行、音乐舞蹈、文体活动等，无不受到外来文化的影响。波斯传来的波罗毬和西域传来的胡旋舞等，在长安就非常盛行。唐玄宗本人就是一位击球的能手；杨贵妃也能像胡女一样，两袖清风，旋转自如。由于居住在长安的外国客人和少数民族很多，社会风气也潜移默化，胡服、胡帽、胡乐、胡舞、胡饼等都风靡一时。开元初，从驾宫人骑马者皆胡帽，土女皆衣胡服，太常乐崇尚胡曲，贵人御馔也尽供胡食。长安为世界先进文化之萃，仅城市建设一项，就堪称当时世界上最伟大的杰作。
唐代末年，朱温拆毁了长安城，韩建以皇城为基础，重建了一座“新城”，这就是五代、宋、元的长安城。明代又把韩建“新城”加以扩展，重筑城墙，并包砌了青砖，使西安成为控制西北和西南地区的军事重镇。明代西安城墙的南墙和西墙，基本上因袭唐代皇城的旧墙，只是把皇城旧墙夹筑在中间。明代在扩城以前，还在唐皇城的东北角修建了秦王府城，即今西安城内的新城。府城的东墙和北墙，也是利用唐皇城的旧墙。秦王府城之外还筑有萧墙，萧墙之内才是政府机关所在地。今后宰门、钟楼等地都已发现了明代萧墙的遗址。明代的西安城墙高大雄伟，是目前全国保存最完整的一座较大的古城堡。今天的西安城墙，基本上保持了明代的风貌，是丰镐、咸阳与汉、唐长安城的继续和发展。西安城能够在关中平原的中央延续数千年之久，正说明这里的地理形势十分优越，土壤肥沃，经济发达，为西安城的发展提供了雄厚的物质基础。
西安是中国著名的六大古都之一，由于唐代以后失掉了国都地位，城市发展十分缓慢。直到建国前夕，市区范围狭小，建成区的面积仅十三点二平方公里，入口约四十万。房屋破烂不堪，缺少近代工业，是一座典型的消费城市。建国以后，西安在中国共产党的领导下，依靠全市人民的努力，三十多年来已初步建成了一个现代化的新兴的社会主义工业城市，这是历史上任何时代都无法比拟的。靠近旧城区，把西安市分为南北两半，给城市建设事业也带来了一些困难。为此拟另辟北环或南环线，或在东西两站之间另建迂回线。东西郊地势平衍，交通便利，是西安市最主要的工业区。东郊的灞、泸之间，纺织工业最为集中，有纺织城之称。西郊的大庆路一带，是西安市的主要重工业区，以电瓷、仪表、机械工业为中心，形成了以电力设备为主的综合性工业基地，被称为电工城。科学、文教单位很多，全市有二十五所高等院校和许多科研机构分布在南部，使城南成为科研、文教的中心，有文教城之称。未来的西安南部，随着科学会堂、体育馆、自然博物馆、电视台、美术馆、音乐厅等高大建筑物的落成，将成为全市的科技中心，使文教城更加光辉灿烂，绚丽多姿。
另外，为了保障全市人民的身体健康，根据合理布局的原则。全市有以西安医科大学第一、第二附属医院、陕西省医院、西安市中心医院、红十字会医院和市级一到八医院为主的大型医院，并有区、乡两级的医院和卫生院相配合，形成了一个完整的医疗卫生网。
西安是中国文化最悠久、建都时间最长的古城，是整个人类文化艺术的巨大宝库。
六千年前的半坡遗址位于浐河东岸，西距西安城六公里，是一座完整的原始社会的村落遗址。遗址面积达五万多平方米，根据已发掘的一万多平方米的情况来看，内涵极其丰富。其中完整的房屋遗址有四十多处，各种墓葬二百多座，生产、生活用具将近一万件。遗址分居住区、制陶窑场和墓葬区，还有围绕居住区深广各五六米的防御沟。这个村落的人口大约有五六百人之众，说明六千年前西安地区的人口已比较稠密。参观半坡博物馆，不仅能亲眼看到六千年前人类生产和生活的生动画面，而且还能再现当时自然环境的真实面貌。