朱棣驻守北平期间，对北平的重要地位有很深的了解，所以在夺取建文皇帝的皇位后，于1403年改北平为北京，设置北京留守都督府和国子监，开始筹建北京的宫殿城池。
明代的北京城就是在元大都基础上建成的。
当年，明将徐达攻占元大都后，认为城围过于宽广，不便于防守，于是放弃了空旷的城北部，并废掉东西墙北面的光熙、肃清二门，另在北城墙以南5里处筑起新城墙，开了两个北门，把原来的安贞门改为安定门、健德门改为德胜门，同时把东墙的崇仁门改为东直门、西墙的和义门改为西直门，其余七门仍用原来的名字。
明成祖朱棣时期，南城墙向南推移了二里，城的周长共计40里。
在缩减元朝北城的同时，明朝还把元朝故宫全部拆掉。
永乐十四年（公元1416年），明朝开始大兴土木，陆续建造了紫禁城及皇城的宫殿、门阙、城池，太庙、社稷坛、天坛、山川坛、鼓楼、钟楼等一系列建筑。
这次营造的紫禁城周围6里，在元朝大内的旧址上又向南移了一些。
此后，整个皇城周长18里，主要有6门，南面的第一门为大明门、第二门为承天门、第三门为端门，东面为东安门，西面为西安门，北面为北安门。
公元1420年，北京城的宫殿初步完工。
当年9月，明成祖朱棣下令改京师为南京，改北京为京师。
1421年正月，朱棣正式迁都北京，并在北京皇宫的奉天殿接受百官朝贺。
朱棣迁都时，大批官僚和贵族以及很多富豪巨贾也全部迁到北京，使得北京很快就成为全国最大的消费城市。
一时间，商人从四方八面来此经营，城市的商业活动出现繁盛的景象。
公元1436年，明朝又开始修建九门城楼、月城、角楼和桥闸，完工（公元1440年）后把丽正门改为正阳门、文明门改为崇文门、顺城（承）门改为宣武门、平则门改为阜城门、齐化门改为朝阳门。
到了明朝中叶，蒙古族经常南下骚扰，直接威胁京城。
这时候，北京城的人口也在大量增加，朝中不断有人主张修筑外城，将城外居民围于城中，以加强防御。
于是，明朝统治者于1564年下令修建包围京城南面的北京外城。
本来计划要修四面外城的，后因经费不够，只修了正南一面的外城，使得整个北京城呈凸字形。
这次修建的外城长28里，一共开设7门：南面的正门为永定门、南面的左门为左安门、南面的右门为右安门、东面为广渠门、东北角为东便门、西面为广宁门、西北角为西便门。
明代的北京城采用纵贯南北的中轴线来布置建筑物，该中轴线穿过紫禁城的中心，上面分布着全城大部分宏大的建筑，由南至北有：午门、皇极门、皇极殿、中极殿、建极殿、乾清门、乾清宫、交泰殿、坤宁宫、御花园、玄武门。
其他建筑则按照对称原则，有秩序地配置在中轴线的东西两边。
由午门到建极殿组成了外朝，由乾清门到玄武门构成内廷。
外朝是皇上发布政令、举行国家大典的地方。
整个内廷是皇帝及后妃居住的地方。
明代的午门是百官上朝集会的地方，也是对触怒皇帝的官员进行处罚的场所。
皇极殿是明代皇上朝坐的金銮殿，每年元旦、冬至和皇帝生日，皇上和大臣们要在这里举行庆祝典礼，新皇帝登基、颁发诏书、公布进士榜也在这里举行。
中极殿是皇帝在去皇极殿之前事先会见朝臣和短暂休息的地方。
建极殿是册封皇后和太子、皇帝接受朝贺的场所。
乾清宫是明代皇上的寝宫，有时候他也在这里召见大臣。
交泰殿是皇上上朝前做短暂休息的地方。
坤宁宫是皇后的寝宫。