刘邦决意定都关中后，最终把目标锁定在今西安市龙首原北坡的渭河南岸。龙首原地势开阔高敞，为西安市区的最高点。同时，这里河流密布，其中渭河横贯东西，成为汉长安城重要的水资源。
此城在修建之初，规划并不科学，宫殿占太多面积。整座城仅有36平方公里，宫殿区就占了一半，而且分布不集中。著名的三大宫殿，未央宫在城的西南，长乐宫在城的东南，建章宫在城以西。这样分散的布局，加上河流的影响，特别是它是分三步建成，因此，影响了汉长安城的平面规则，特别是城的南北酷似一“斗”字，因此后人称汉长安城为“斗城”。
汉长安城最大的特点是先有宫殿，后砌城墙，给人随心所欲之感。
未央宫---汉代的政治中心，由宰相萧何亲自监造，面积5平方公里，占全城面积的七分之一。未央为“未尽”的意思。《诗，小雅》云:“夜如何其?夜未央。”屈原 《离骚》曰:“及年岁之未晏分，时亦犹其未央。”未央宫由40多个亭台楼阁组成，华丽壮观。因汉初正推行“休养生息”政策，因此政府十分节俭，但在修未央宫时却破例。用萧何的话说:“天子四海为家;非令壮观无以重威。”后人更有“不睹皇居壮，安知天子尊”之说。因此，未央宫的修建有重重的政治色彩在其中。今未央宫遗址已发现了收藏秘书的天禄阁和有图书馆功能的石渠阁。
未央宫曾在王莽新政时，易名寿成室，不久便毁于战火。长乐宫是在秦兴乐宫基础上扩建而成的一座宫殿，面积近5平方公里，占汉长安城的六分之一，是刘邦接见群臣、号令天下的地方。刘邦去世，这里成了吕后的居住之地，地位十分显赫。吕后在此将汉初三杰之一的韩信诛杀。
建章宫，为汉武帝时所修，号称“千门万户”。此宫是汉武帝纵情享乐之处，也是汉成帝与赵飞燕游戏之所。赵飞燕，汉成阳侯赵临之女，善歌舞，以体态轻号称飞燕。汉成帝时先立其为睫妤，后立其为皇后，与其妹专宠十余年之久。汉平帝时被废为庶人，后自杀。
汉长安城人口约60万，是汉丝绸之路的起点，也是前赵、前秦、后秦、西魏、北周的国都。
汉长安城遗址的资料
汉长安城遗址是全国重点文物保护单位。位于西安城西北约5公里处未央区汉城乡。面积36平方公里。西汉都城长安，是当时全国的政治、经济和文化中心。西汉以后，新莽、东汉(献帝)、西晋(愍帝)、前赵、前秦、后秦、西魏、北周、隋等相继以汉长安城为都，从汉初建城到隋文帝开皇二年(582)迁都大兴城，历时近800年。汉高祖五年(前202)，将秦朝的兴乐宫重加修饰并改名为长乐宫，将都城从栎阳迁于此。萧何又主持修建了太仓和武库。汉惠帝元年(前194)开始修建长安城墙。汉武帝太初元年(前104)兴建北宫、桂宫、明光宫、建章宫，开凿昆明池和上林苑，前后历时90年。城墙全部用黄土夯筑而成，高12米，宽12～16米；墙外有壕沟，宽8米，深3米。因城墙建于长乐宫和未央宫建成之后，为迁就二宫的位置和城北渭河的流向，把城墙建成了不规则的正方形，缺西北角，西墙南部和南墙西部向外折曲，过去称长安城"南为南斗形，北为北斗形"，或称为"斗城"。全城共有12个城门，每门3个门道。东面自北而南为宣平门、清明门、霸城门，南面自东而西为覆盎门、安门、西安门，北面自西而东为横门、厨城门、洛城门，西面自北而南为雍门、直城门、章城门。城内主要建筑群有长乐宫、未央宫、北宫、桂宫、武库等。未央宫由前殿、椒房殿等40余个宫殿组成。
现存遗址主要有：(1)城墙(2)未央宫前殿遗址(3)椒房殿遗址(4)官署遗址(5)少府遗址(6)天禄阁遗址(7)石渠阁遗址(8)武库遗址(9)桂宫鸿宁殿遗址(10)罗寨遗址(11)樊寨遗址(12)讲武殿遗址(13)楼阁遗址(14)未央宫夯台遗址。汉长安城及城内宫殿遗址，曾出土大量建筑材料、汉俑、简册、秦汉封泥等珍贵文物，是研究汉代历史的重要实物资料。