明朝开国之初的五十三年（1368～1420年）建都在长江下游的南京。永乐十八年（1420年）迁都北京后，南京成为明朝的留都。
南京地理条件优越，北倚长江，水源充沛，运输便利，南有秦淮河绕城而过，是水运集散地。这里自古就有“龙蟠虎踞”的美誉，钟山龙蟠于东，石城虎踞于西，北有玄武湖一片大水面。从公元3世纪至6世纪曾有六个王朝建都于此，前后达三百余年。公元1366年朱元璋开始就旧城扩建，并建造宫殿。公元1368年朱元璋登皇帝位，南京成为明朝都城。经过二十多年的建设，终于完成了南京作为明帝国首都的格局，全城人口达到百万。南京是在元代集庆路旧城的基础上扩建的。城市由三大部分组成，即旧城区、皇宫区、驻军区。后两者是明初的扩展。环绕这三区修筑了长达33.68公里的砖石城墙。
旧城区位于秦淮河与长江的交汇处，是城市对外交通的要冲地带，居民密集，商业繁荣，为朝廷服务的大批手工业作坊也设置在这里。由于地近皇城，大臣们的第宅也都集中在此区，如徐达宅在大功坊、常遇春宅在常府街、郑和宅在马府街等。皇帝命令建造的十六处大酒楼则分布在商市汇集的旧城西南一带。
皇城区设在旧城东侧，北枕钟山支脉富贵山，南临秦淮河。既有水运方便，又和旧城紧密相联，各方面都很理想，也合乎风水术所追求的阳宅“背山、面水、向阳”的模式，唯一的缺点是地势低洼。
明初，南京城内外驻军约二十万人，除一部分驻守皇宫和沿江外，大部分军队都驻扎在城内西北地区。这里有大片营房、粮仓、库房和各种军匠工场，形成一个独特的军事区。
在上述三地区的中间位置，建有高大的钟、鼓楼，作为全城报时之所，这显然是接受了元大都的遗规。
南京的道路系统呈不规则布置，城墙的走向也沿旧城轮廓和山水地形屈曲缭绕，皇宫偏于一边，使全城无明显中轴线，一反唐、宋、元以来都城格局追求方整、对称、规则的传统，创造出山、水、城相融合的美丽城市景观。
南京的城墙墙基用条石铺砌，墙身用10厘米×20厘米×40厘米左右的大型城砖垒砌两侧外壁，中实杂土，唯有皇宫区东、北两侧的城墙全部用砖实砌。南京城33.68公里长的城墙，所用之砖由沿长江各州府的一百二十五个县烧制后运抵南京使用，每块砖上都印有监制官员、窑匠和夫役的姓名，其质量责任制之严格可以想见。城墙沿线共辟十三座城门，门上建有城楼，重要的城门设有瓮城，其中聚宝门、通济门、三山门是水陆交通要道，每门都设有三道瓮城以加强防卫。当初城墙上建有军士宿卫用的窝铺房二百座，雉堞一万三千余个。现城墙尚存21.35公里，窝铺无存，雉堞有少数残留。
在这座城墙之外，又修筑了一座长达50余公里的外郭城，把钟山、玄武湖、幕府山等大片郊区都围入郭内，并辟有外郭门十六座，从而形成保卫明皇宫的四道防御线，即：外郭、都城、皇城、宫城。
明代前期北京城平面示意图
从永乐十八年（1420年）迁都到崇祯十七年（1644年）李自成破城为止，明朝共有二百二十四年建都于北京。明初的北京城沿用了元都旧城的基本部分，以后又多次扩建。城市的格局既有很强的继承性，又有自身的特点。明初，徐达占领元大都后，为了便于防守，将城北纵深约2.8公里较冷僻的城区舍弃于城外，另筑了一道北城墙，使城市面积缩小约百分之四十。在以后的半个世纪里，这里是一座地方性政治、军事中心城市——北平府。永乐十四年（1416年）明成祖决定把首都从南京迁至北京，为了仿照南京皇宫的形制在宫前布置五部六府官衙，又将南城墙向南移了约0.8公里。到明代中叶的嘉靖三十二年（1553年），由于北方蒙古部族的军事进犯威胁到北京城的安全，又仿照南京城的办法，在城外加筑一道外郭城以加强城防。但限于当时财力，这道外郭城墙只修筑了南面8公里就从东西两端折而向北和旧城城墙相接，使整个城市形成一个“凸”字形轮廓。这个格局一直保持到上世纪四十年代末。
从以上北京城墙三次向南移动中可以看到城市在逐步向南发展。造成这种趋向的原因是，城市对外交通以及居民的结集地，商肆、旅邸栉比鳞次，人口异常稠密，加上通向南方的陆路交通，以及通惠河漕运重新开通后码头也汇集在前三门外，使这一带格外繁华。为此，永乐十八年和嘉靖三十二年两次向南扩城，把原来城外最热闹的居民区围入城中，同时也把最重要的礼制建筑天坛、山川坛等一并围入。
经过明初到明中叶的几次大规模修建，比起元大都来，北京城显得更加宏伟、壮丽。首先，城墙已全部用砖贴砌，一改元代土城墙受雨水冲刷后的破败景象；其次，城濠也用砖石砌了驳岸，城门外加筑了月城，旧城九座城门都建有城楼和箭楼，城门外有石桥横跨于城濠上（明初是木桥，1436～1445年全部改为石桥），桥前各有牌坊一座；再者，城的四隅都建了角楼，又把钟楼移到了全城的中轴线上，从永定门经正阳门、大明门、紫禁城、万岁山到鼓楼、钟楼这条轴线长达8公里，轴线上的层层门殿，轴线两侧左右对称布置的坛庙、官衙、城阙，使这条贯串全城的轴线显得格外强烈、突出。但是，这种城市布局却给市民带来了不便。在明代，从大明门到地安门长达3.5公里的南北轴线被皇城所占有，一般人是不准穿越的，因此造成了东城与西城之间交通的不便，在古代运输工具不发达的情况下，问题尤为严重。
