公元前202年，西汉建立。汉于渭水南岸营建国都，取名叫长安（汉时长安在今陕西省西安市长安区西北）。西汉建立的二百年间，是长安的繁盛时期。这时，长安不仅是全国的政治、文化中心，而且是连接西域的枢纽。此后，前赵、前秦、后秦、西魏、北周，都以长安做过国都。
隋唐两代，也都以长安为国都（隋在583年迁都大兴，仍在长安附近）。但隋唐时的长安已不是汉长安旧城，其规模比汉长安城大得多。这个时期，特别是在唐代，长安是我国乃至全世界最大、最文明的一个城市。
洛阳位于河南省洛河北岸。周武王的儿子成王即位后，为了加强对东方殷遗民的统治，派周公旦在洛水之北营建洛邑，叫作东都。公元前770年，周平王把都城从镐京迁到洛邑。从此，历史上把迁都洛邑后的周称为东周。战国时洛邑被改称洛阳。东周是以洛阳为都城的第一个朝代。东周以后在洛阳建都的，有东汉、曹魏、西晋、北魏（北魏初都平城，孝文帝时始迁都洛阳）。隋唐时期，虽然政治中心在长安，但隋唐的皇帝如隋炀帝、唐太宗、唐高宗、武则天等都经常居住在洛阳。五代十国时，后唐也在洛阳建过都。