西漢長安城平面不規則,東壁平直,其余三壁隨地形和運河曲折。據實測周長25公裏以上,漢代約62裏強。城外挖有壕溝。每面墻上有三個門,從北到南,東墻有宣平門、清明門和巴城門,西墻有雍門門、枝城門和張成門,北墻上有羅城門、廚房門和橫門,南墻上從東到西有安門和Xi安門。發掘證實,每扇門都有三個門道,每個門道寬6米,可容納四條軌道。巴城、福昂、Xi安、張成四門與長樂、未央宮相對,其余八門與城中壹條直街相連。每條街分為三條平行的路,中間是皇帝專用的車道,兩邊的路是供官民行走的。班固的《西遊記》指的是長安的道路和城門。
漢代長安城的宮殿分布占整個城市面積的2/3。長樂宮位於城市的東南部。漢高祖時是聽政之地,惠帝後來成了太後的行宮,占全市面積的1/6。城西南的未央宮是會址,占地1/7的全城。其前殿宏偉,基座南北長350米,東西寬200米,現高約15米。未央宮北闕附近有壹座貴族宅邸,稱為北闕嘉邸。桂宮位於未央宮的北面,西與宮隔城相望。周長為5300米的平面矩形。貴宮以東有龔蓓,長樂宮以北有明光宮。長樂宮和未央宮之間有壹座軍械庫,平面呈長方形,內含七個倉庫。倉庫被夯墻分隔成幾個房間,用來放置木制武器架。兵器架的石基、銅鐵兵器、鐵甲等都有發掘。
城內的工商業區集中在西北角的橫門街兩側。根據文獻記載,有九個城市。在這個地區發現了許多千帆和陶俑,表明當時有作坊。