隋唐时期，我国的封建社会进入到了一个空前的辉煌时期。隋灭北周后，在汉长安城东南龙首原一带营造新都，隋文帝杨坚命宰相高颎等总督其事，著名建筑家宇文恺负责规划设计和营造，定名为“大兴城”。当时面积83.1平方公里，是现存的明清西安城的7倍。
隋大兴、唐长安城由郭城、宫城、皇城和各坊、市等构成。宫城和皇城位于外郭城北部中央，各坊分布在宫城、皇城的左右和皇城以南，东西两市分别在皇城的东南和西南，东西对称，整个城市规划整齐，布局严密，是中国里坊制封闭式城市的典型。
外郭城又称罗城，呈长方形，周长36.7公里。城墙全用夯土版筑，仅在城门处内外表面砌砖壁。墙宽一般在12米左右，有的仅存3～5米。城墙外侧有与城墙并行的城壕。外郭城每面有三个城门，城门的形制除明德门是5个门道之外，其余各门均为3个门道。明德门是南面正门，北对皇城的朱雀门和宫城的承天门，位于长安城的中轴线上，规模宏大壮观。
宫城平面呈长方形，位于郭城北部正中，南连皇城，北接禁苑，周长约8.6公里。宫城中部为太极宫（隋名大兴宫），其正殿名“太极殿”（隋名大兴殿），是皇帝的正衙，位于宫殿区的南部；宫城东部为太子所居“东宫”；宫城西部为掖庭宫，是宫女居处，东西宽702.5米。据记载掖庭宫之北有太仓，南有内侍省。唐太宗时又在太极宫东北禁苑内修建大明宫。玄宗时则在郭城东城另置兴庆宫。
皇城也称为子城，位于宫城南，北与宫城相接，中隔横街，无北墙。东西两墙与宫城的东西墙相接。平面也呈长方形，周长9.2公里。据文献记载，皇城内有东西向街道7条，南北向街5条“皆广百步”。各街之间设置有中央官署及其附属机构。
郭城内有南北向大街11条，东西向大街14条，其中通南面3门及东西6门的6条街，是主干大道。尤其是明德门内的南北大街——朱雀街宽达150～155米！这样宏伟的大街在古今世界都城中，是绝无仅有的。各街路面均起拱，两侧建有排水沟。
坊是长安城的重要组成部分。城内的道路纵横交错，将城区划分为110个坊（隋炀帝时称为里）。里坊大小不一，小坊一里见方，大方则倍之。四周筑有高厚的坊墙，有的小坊设二门，有的设四门。坊内有东西横街或十字街，还有许多小巷——称为“曲”。
皇城的东南和西南方向有作为商业区的东、西二市。城东南隅有风景游览场所芙蓉园和曲江池。
隋大兴、唐长安城是中世纪世界上规模最大的城市之一，为中国里坊制封闭式城市的典型。其总体规划设计上遵从中轴对称原则，加上结构严谨，区划整齐，是曹魏邺城和北魏洛阳城布局的发展和完善。但在宫城南面另筑皇城是从隋筑大兴城开始的，将宫城与其他区域隔离，从而加强了宫城的防卫。该城在规划设计上还充分利用了自然地理的条件，如：都城的东部有所谓的“六坡”的岗阜高地横贯城内，为了达到控制各坊的政治目的，在这些高地上布置官衙、王府、和寺院、道观等建筑，除起到了监督的作用之外，还增强了城市的立体感。此外，风景区芙蓉园、曲江池也与都城结合为一体，不仅美化了城市，而且也提供游览之处，实为古代城市规划中一大创举。
该城在我国都城发展史上占有特殊地位，特别是长安城的形制，不但是中国中世纪城市的典型，也影响了临近国家都城的形制。尤其是当时边疆地区的地方政权的都城建设深受其影响，典型的如渤海上京龙泉府城的规划，即仿效了长安设计；临近国家也是如此，如日本的平城京和平安京，不仅都城形制和布局效仿长安，而且就连宫殿、门等的名称也直接袭用长安城的称谓。因此，了解和研究隋大兴唐长安城就有了更加重要的意义和价值。