长安城的建设,是分为三次完成的。汉高祖刘邦在位时(前206~前195),将秦始皇的离宫(兴乐宫)改建为长乐宫,在长乐宫西又修建了未央宫,并在两宫之间,修筑了武库。汉惠帝在位时(前194年~前188),才开始在周围构筑外城城墙及护城壕等工程。工程作业是分段、分期进行的。大约是从西北角起,先筑西墙,再筑南墙,又筑东墙,最后方筑北墙。据《汉书•惠帝纪》载,当时曾征调长安300公里内的农民和诸侯王、列侯的奴徒来修筑城墙。构筑一面城墙,需要14万5千人劳动一个月,每年征调一次徭役,用了近5年的时间,才筑完四面城墙。在筑墙的同时,还修建了城内的商业区、东市和西市。至汉武帝在位时(前140~前87),于长乐、未央两宫之后,又修建了明光宫、桂宫及北宫,于城西修建了建章宫,并扩建了上林苑,开凿了训练水军的昆明池。至此,都城的修建全部完成。