1399年朱棣發動靖難之役，於1402年奪得帝位，於1403年改北平為京城。1406年（永樂四年），開始籌劃遷都京城，並在燕王府基址上營建西內。次年西內落成。1409年在昌平天壽山營建壽陵。1416年（永樂十四年）起，開始摹仿南京皇宮營建北京宮殿。1420年，建成紫禁城宮殿、太廟、太社稷、萬歲山、太液池、十王府、皇太孫府、五府六部衙門、鍾鼓樓，同時將南城牆南移0.8公裏，以修建皇城。1421年（永樂十九年）正式遷都北京。此後又在北京南郊修建了天地壇和山川先農壇。
1436年至1445年，明英宗又對北京城進行了第二次增建，主要工程包括：將城牆內側用磚包砌；開挖太液池南海；建九門城樓、甕城和箭樓；城池四角建角樓；城門外各立牌坊一座；護城河上的木橋全部改為石橋，橋下設水閘，河岸用磚石建造駁岸。整修之後的京城周長45裏，形成了極其堅固的城防體係。在京城遠郊建設了皇陵以及昌平城、拱極城和內長城等防禦設施。
北京城建成後，曾多次麵臨蒙古瓦剌部的入侵，1476年（成化十二年）提出在京城外加築外城的建議。1550年（嘉靖二十九年）開始修築前三門外的關廂城（三座獨立於城門之外的小城），但由於需要拆毀的店鋪民房甚多，民情洶懼，工程不久即停止。1553年（嘉靖三十二年）又決定利用元大都土城遺址，四麵環繞修築京城外郭城。最初規劃的外城長七十裏，東西十七裏，南北十八裏，設城門十一座、敵台一百七十六座，西直門外和通惠河設置水閘兩處，其他低窪地帶設置水關八處。由於工期浩大，在嚴嵩的建議下改為先修築南麵，將正陽門外的大片繁華市區包入，得到嘉靖帝的許可。後因用兵頻繁，再加上1557年紫禁城大火災後將財力物力集中於宮殿的重建，因此外城一直沒有再築。1564年增築外城各城門的甕城。嘉靖初年還在四郊新建了地壇、日壇、月壇。由此形成的北京城布局此後一直延續了近400年。
清朝基本沿襲明朝北京城的格局，但裁撤了皇城的設置，將明代皇城內的大量內廷供奉機構改為民居，同時將內城的大量衙署、府第、倉庫、草廠也改為民居。同時將內城改為八旗居住區，令漢人遷往外城居住。清朝還在北京城內修建了大量黃教寺廟、王府，並在西郊修建了三山五園等皇家園林區。
1911年清朝滅亡後，對北京城池進行改建，為改善交通和修築環城鐵路，先後拆除了正陽門、朝陽門、宣武門、東直門、安定門的甕城，皇城城牆和東安門。1924年在內城城牆上新開和平門，1937年開辟啟明門（建國門）和長安門（複興門）（這兩個其實是豁口）。1949年之後，對北京城池進行了大規模的拆除工作。朝鮮戰爭期間，為便於疏散民眾，在內城城牆上增開了東四十條、小街、新街口等豁口。外城城牆、城門和角樓於1951年至1958年拆除。皇城的中華門、長安左門、長安右門、地安門於1950年代拆除。內城城門和城牆先後於1965年至1969年拆除。內城護城河的東西南三麵也加蓋改為暗溝，成為城市下水道係統的一部分。
京城分四重，即外城、內城、皇城、宮城。城各有門，有“內九外七皇城四”之說。
內城又稱“京城”、“大城”。城牆高12至15米，底厚20米﹐頂厚16米，上有女牆。有城門九座，角樓四座，水門三處，敵台一百七十二座，雉堞垛口11038個。城外有寬30-60米的護城河。城有九門：正陽門（前門）
崇文門（哈德門）
宣武門（順治門）
阜成門（平則門）
西直門德勝門安定門東直門朝陽門（齊化門）
外城1553年（明朝嘉靖三十二年）間增築。又稱“國城”、“外郭”。城牆長28裏，高7.5米至8米，底寬約12米，頂寬約9米。有七門：永定門左安門右安門廣渠門（沙窩門）
廣安門（彰義門）
東便門西便門皇城長18裏，有六門：大明門（1644年，清順治元年改名為大清門，辛亥革命後，1912年改名為中華門。為擴建天安門廣場，在前蘇聯專家的建議下1954年被拆除）
長安左門長安右門東安門西安門厚載門（地安門）
宮城即紫禁城。城牆周長3.4公裏，有六門：承天之門（天安門）
端門午門玄武門（神武門）
東華門西華門4曆史變遷古代，相傳黃帝曾率本部落和炎帝部落在現在北京附近的涿鹿打敗九黎部落，殺死了他們的酋長蚩尤，並建立部邑。到了黃帝的第三代，額項曾到幽陵祭樞，幽陵或幽州即北京地區的總稱，到帝堯時代才建立幽都，幽都即古代北京。
公元前一一二二年周武王滅商後，封帝堯後代於薊，封周宗室召公於北燕；後來燕候吞並了薊，就以薊為中心，建立自己的國家。所有從西周到春秋時代，北京都一直叫薊城。
從晉朝開始，北京改名叫幽州，現在保存的最早寺院潭拓寺就始建於晉朝。
遼陪都城簡介：公元926年契丹人建立了自己的政權，在吞並燕雲十六周後即改國號為“遼”，並在幽州建立了陪都，因為其陪都建立在大遼疆域的南部所以稱“南京”，又叫“燕京”。這一時期皇城的城垣位於今天的廣安門地區。現位於宣武區的天寧寺塔正是那個時期的建築。