漢の高祖7年（紀元前200年）に都に定められ、恵帝元年（紀元前194年）から5年（紀元前190年）にかけて城壁が築かれた。陽城延が長楽宮・未央宮を造り、長安城を築いたと伝えられる。城壁の形が北壁で北斗七星、南壁で南斗六星に似た屈曲を示すことから、当時には「斗城」とよばれた。
東壁は5940m、南壁は6250m、西壁は4550m、北壁は5950m、全周は25100m、総面積は36平方kmにおよぶ。城壁は基底部で12m - 16mの幅があった。外周には幅8m、深さ3mの濠が巡っていた。
東壁には宣平門・清明門・覇城門、南壁には覆盎門・安門・西安門、西壁には章城門・直城門・雍門、北壁には横門・厨城門・洛城門が設けられていた。このうち宣平門・覇城門・西安門・直城門が発掘済みで、それぞれ3本の門道を備えていたことが判明した。
重要な建築跡としては、長楽宮・未央宮・明光宮・北宮・桂宮・武庫・東市・西市などがあった。
長安城内の里は160あり、宣明・建陽・昌陰・尚冠・修城・黄棘・北煥・南平・大昌・戚の10里が知られる。長安城周辺や城中には渠がうがたれ、長安城の東南をはしる昆明故渠（漕渠）や王渠、城内を貫通する明渠などがあった。
長安城南郊に位置する礼制建築の遺跡群の中では、明堂・辟雍と王莽の九廟遺跡の規模が大きく、保存状態も良好であった。