唐代在長安有三個宮殿區，即太極宮、大明宮和興慶宮。這三個宮城不是同時建造的，也不是同時作為帝王生活的中心。太極宮興建于隋代，當時稱為大興宮。唐初的兩位皇帝主要居住在太極宮。大明宮原是一座避署用的宮殿，唐高宗中年因患風痹病害怕潮濕，便移住到涼爽干燥的大明宮內，擴建后的大明宮從此成為唐帝王的主要居處。興慶宮的前身是唐玄宗即位以前的邸宅，唐玄宗即位后，將此地擴建，形成又一個宮殿區。興慶宮的規模不及太極宮、大明宮，但裝修極為華麗。玄宗時成為皇帝聽政與生活的中心。

安史之亂中，興慶宮遭到嚴重破壞。唐代后朝皇帝一般不居住在這里。 太極宮興建最早，被認定為正式的宮城。太極宮的正門為承天門，太極宮的前殿為太極殿。每逢元旦、冬至、大赦天下等重大節慶日及外國使臣來會，皇帝便登承天門主持盛典，其間設宴奏樂。太極殿是皇帝朝見群臣、處理政務的地方。 太極殿北門叫玄武門。玄武代表北方，按星象來說，玄武是由北方七個星宿組成的星象。在神話中，玄神是北方之神，是一種龜蛇合體的水神。唐代具有重大歷史意義的李世民奪嫡事件——玄武門事變，就發生在這里。 在唐代，皇宮的內外朝有了明確的區分。太極殿以北、包括兩儀殿在內的數十座宮殿構成內朝，是皇帝、太子、后妃們生活的地方。

內朝又分為東西兩路，東路稱為東宮，是太子居住和讀書的地方。西路為掖庭宮，是皇帝與后妃們的居住處所。兩儀殿是內朝的主殿，居中軸線上，皇帝日常聽政也常在這里進行，唐中葉以后，多在這里舉辦帝、后的喪事。兩儀殿之北的甘露殿、神龍殿，是唐中期皇帝常住的宮殿。唐代皇帝的寢殿都叫做長生殿，取其吉祥意義。《長恨歌》中“七月七日長生殿”，是皇帝在華清宮的寢殿。 太極宮內有三泓水池，即東海池、北海池、南海池，為帝王、后妃們泛舟之所。據史書上說，玄武門事件發生時，唐高祖李淵正在池中泛舟。可見唐太極宮的規模很大，在宮北部的海池內，竟然聽不到玄武門的動靜。 大明宮在太極宮之東，所以又叫東內。大明宮原是太極宮后苑，靠近龍首山，較太極宮地勢為高。龍首山在渭水之濱折向東，山頭高二十丈，山尾部高六、七十丈。

漢代未央宮踞龍首山折東高處，故未央宮高于長安城。唐大明宮又在未央宮之東，地基更高。 大明宮擴建后比太極宮規制更大，又依山而建，雄偉壯麗。大明宮的正殿含元殿，座落在三米高的臺基上，整個殿高于平地四丈。遠遠望去，含元殿背倚藍天，高大雄渾，懾人心魄。皇帝在含元殿聽政，可俯視腳下的長安城。殿前有三條“龍尾道”，是地面升入大殿的階梯。龍尾道分為三層，兩旁有青石扶欄，上層扶欄鏤刻螭頭圖案，中下層扶欄鏤刻蓮花圖案，這兩個水的象征物是用來祛火的。 含元殿前有翔鸞、棲鳳二閣，閣前有鐘樓、鼓樓。每當朝會之時，上朝的百官在監察御史的監審下，立于鐘鼓樓下等候進入朝堂。朝會進行之際，監察御史和諫議大夫立于龍尾道上層扶欄兩側。 大明宮與其地基龍首山似乎構成一幅龍圖，龍首山為頭，含元殿座鎮尾腹，駕馭著巨龍，殿前的龍尾道，階梯麟麟，形似龍尾。 含元殿后的宣政殿，是皇帝日常朝見群臣、聽政的地方。

宣政殿東西兩廊有門，東為日華門，西為月華門，門外是政府辦公機關和史館、書院。含元殿之后的紫宸殿，是皇帝的便殿。皇帝可以在便殿接見重要或親近的臣屬，辦理政務。在便殿辦公可以免去在宣政殿辦公的很多禮節。紫宸殿之后，為大片散落的宮殿群，皇帝可以隨意游玩、居住。 大明宮中規模最大的宮殿是麟德殿，它由前、中、后三座殿宇組成，當時又稱為“三殿”，面積相當于北京故宮太和殿的三倍。宮中盛大的宴會，多在麟德殿舉行。 大明宮內，中軸繞北部為太液池的所在。唐太液池與漢太液池同名，但一個在宮內，一個在城外。唐太液池供帝后蕩舟、賞月。池中有涼亭，池的周圍建有回廊、殿宇，皇帝也經常在太液池大宴群臣。 唐朝三座宮城之外，又有三座大型苑囿，分別為西內苑、東內苑、禁苑。

西內苑在太極宮之北，苑內有宮殿若干，其中弘義官是李世民為秦王時居住的地方，即位后改名為大安宮。貞觀四年，退居太上皇的高祖李淵搬遷到大安宮，貞觀九年，李淵病逝于大安宮之垂拱殿。東內苑在大明宮的東南角上。 苑內殿有承暉殿、龍首殿，看樂殿、毬場亭子殿;院有靈符應圣院，唐僖宗崩于此處;池有龍首池，引龍首渠水注入，后又將池填平，改建為鞠場。坊有小兒坊、內教坊、御馬坊。 三苑之中，禁苑的規模最大。東、西兩苑只有方圓一兩里，而禁苑地處唐都長安西北部的大片地區，北枕渭水，向西包攬了漢長安城，南接宮城，周廻一百二十里。禁苑中有柳園、桃園、葡萄園、梨園，充滿生機。數十座閑雅的小亭散布于苑中，在各個景點附近建有宮殿，供帝后們設宴觀景并休息之用。在漢宮闕的遺址上，重建了著名的未央宮和數座亭臺。禁苑中還飼養著多種禽獸，皇帝興之所至，便前來游畋。