忽必烈登基之初，以元上都为都城。但是上都位置偏北，对控制中原不利，当时在元朝内部关于是否迁都存在很大争议。1267年，忽必烈最终决定迁都中都，1272年将中都改名为大都，将上都作为陪都。至元四年（1267年），开始了新宫殿和都城的兴建工作。中书省官员刘秉忠为营建都城的总负责人，阿拉伯人也黑迭儿负责设计新宫殿。郭守敬担任都水监，修治元大都至通州的运河，并以京郊西北各泉作为通惠河上游水源。至元二十二年（1285年）时，大都的大内宫殿、宫城城墙、太液池西岸的太子府（隆福宫）、中书省、枢密院、御史台等官署，以及都城城墙、金水河、钟鼓楼、大护国仁王寺、大圣寿万安寺等重要建筑陆续竣工。元大都的营建工作至此基本完毕，此后元朝各帝陆续又有添建，如孔庙、国子监、郊祭坛庙和佛寺等，但对元大都总体布局没有变动。同年，发布了旧城（金中都故城）居民迁入新都的诏书。从至元二十二年到三十一年，有四十至五十万居民自金中都故城迁入大都城。

　　新建的大都城，“城方六十里，十一门”，呈长方形，东、西、南三面各开三门，北面两门。南面三门，正中称丽正门，东侧称文明门，西侧称顺承门。东面三门，正中称崇仁门，南侧称齐化门，北侧称光熙门。西面三门，正中称和义门，南侧称平则门，北侧称肃清门。北面两门，东侧称安贞门，西侧称健德门。整个大都城为三重城模式，都城套皇城，皇城套宫城。全城的居民住宅被划分为49个坊里，每户居民占有的城市空间为八亩地，由此而形成了大街、小巷横平竖直的棋盘式城市格局。

元大都城图

　　元大都建成后，《马可·波罗行纪》对来自欧洲、亚洲众多的商队和四方使者络绎不绝的盛况也有精彩描述：“每个城郊在距城墙约一英里的地方都建有旅馆或招待骆驼商队的大旅店，可提供各地往来商人的居住之所，并且不同的人都住在不同的指定的住所，而这些住所又是相互隔开的。例如一种住所指定给伦巴人，另一种指定给德意志人，第三种指定给法兰西人……每当有外国专使来到大都，如果他们负有与大汗利益相关的任务，则他们照例是由皇家招待的。”当时各地的珠玉宝器，均可在大都城中寻获，甚至外国商货在此亦能斩获，“外国巨价异物及百物之输入此城者，世界诸城无能与比”。

　　郭守敬是大都城水系的规划设计者，他的重要贡献在于根据城市周边的河湖水系特点，从昌平白浮泉开始，把西山的泉水引来接济漕运。漕运畅通既保障了大都以粮食为主的物资供应，也促进了城市政治、经济、文化的高度繁荣。

 元代皇城示意图

　　（来源：北京社科普及读物《 北京历史文化三千年》）