长安自古帝王都，十三朝古都城址也多有变迁，到隋唐时期，长安城市建设达到了古都建设的巅峰。隋唐长安城的总规划师宇文凯是一位伟大的规划专家和建筑师。据《随书·宇文凯传》记载，他不仅主持规划了长安和洛阳二城，还从事过水利、长城、桥梁等方面的工程，也亲自设计过一些房屋。
公元581年隋朝建立后，因汉长安城“经今八百岁，水皆碱卤，不甚宜人”而建新都。新都选址位于汉长安城东南，结合地形对应易经相地而建，命名为大兴城。公元618年隋朝灭亡，唐王朝仍定都大兴城，在隋大兴城的基础上继续进行建设，公元654年唐高宗永徽五年，城市布局结构基本定型，更名为长安城。长安城南对终南山及子午谷，北临渭水，东有浐、灞二水和汉代漕渠遗迹，城西一片平原。东北部较高城龙首原，东南部已伸入曲江池及较大起伏的丘陵地区。
城址东西长9721米，南北8651米，周围约36公里，城墙范围内用地约8300公顷多，加上大明宫达8700公顷，不仅是中国历史上最大的城市，也是古代全世界最大的城市。《长安志》记载，“共有户三十万”，据推算总人口应在百万人以上。
隋唐长安城是我国历史上严整布局都城的典型，宫城位于城市中部偏北，主要宫殿坐北朝南，居龙首原高地，俯瞰控制全城。宫城南面是皇城，设置政府办公机构、宗庙、社稷坛等。皇城与宫城之间有约200米宽道路分隔，相当于宫城前的广场，用来士兵操练和举行外国使节朝贺等重大礼仪活动。
宫城以外也建有几处宫殿，在皇城外东北部龙首原上修建了大明宫，初期拟作为太上皇李渊的养老的宫殿，李渊死前未建成而停工，后因高宗患风湿，太极宫低潮而复建大明宫。皇城东南建有兴庆宫称南内，原是兴庆坊，唐玄宗即位前居住于此，后逐步扩建占永嘉坊、道政坊、东市东北角用地而成，南北长约1250米，宽1080米。为了方便联系先后修建了从兴庆宫到大明宫，及兴庆宫到芙蓉园等处的夹城，成为宫殿之间的快速干道。
中心轴线对称的规划布局是中国古代城市规划的特点之一。中国古人的居住形式以家族聚居为主，受儒家社会等级和社会秩序思想影响，为分清院落组群的主次尊卑，出现了中轴线对称的布局手法。这种南北向中轴线对称的空间布局方法也扩大到许多大型公共建筑和城市建设当中。隋唐长安城和中国多数城市一样采取了中心轴线对称的规划布局形式。长安城中轴线自承天门经皇城朱雀门，直到城南明德门，朱雀门到明德门之间的大街称为朱雀大街，这些地名和今天地名基本一致。
城内设有东西二市，各占两坊之地，长宽各约900米，两市均设放生池，市门按照规定时间开闭，商品贸易只允许在东西两市进行交易，其他街坊不允许私设铺面，传说这也是买东西的由来。市中有肆和行，同样性质的店铺集中在一起称行，据记载有220行。东市集中为贵族官僚服务的各种行业，西市多外国商人，相当于一个国际贸易中心。市内市民云集，也因此成为官府对犯人行刑所在。
长安城全城共划分为109个坊里，面积大小不等。坊里四周有夯土的坊墙，墙基厚度2.5到3米，墙高2米左右，每一个坊里相当于一座小城。坊门在日出和日落时敲打钟鼓开启和关闭，坊门关闭后严禁在街上行走，每年只有正月十五上元节前后几天，夜里可以不闭坊门。一般居民只能坊内开门，只有贵族和寺庙可以向大街开门，建城之初只是划分了坊里，坊里内部由土地所有者自行建造，内部布置相当凌乱。白居易在《题新居寄元八》描写长安城里坊居住情况：“阶庭宽窄才容足，墙壁高低粗及肩”。
唐朝的长安继承了中国古代都城规划传统，总面积84平方公里，是当时世界上最大的一座城市，是汉长安城的2.4倍，比明清时期的北京城大1.4倍，是古代罗马城的7倍。唐长安城成为当时国内外一些城市学习的榜样，后建的东都洛阳在许多地方类似长安，日本的古都平京城、平安京也是完全模仿唐长安规划，部分街道名称也和唐长安城相同。
公元904年，朱温发兵攻陷长安，挟持唐昭宗迁都洛阳，公元907年，唐朝灭亡。自唐长安城后，西安地区再无建都历史，但西安作为西北重镇，仍受到历朝历代统治者的重视，西安地区也从古都时代进入了古城时代，后续的历史我们有机会再接着梳理。
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