關於乾陵的選址，有這樣一個有趣的傳說：唐高宗登基不久，就派自己的舅父長孫無忌和專管天文曆法的太史令李淳風為自己選擇陵寢之地。一日，二人尋視到梁山上，隻見此山三峰高聳，主峰直插天際。東隔烏水與九嵕山相望，西有漆水與婁敬山、岐山相連。烏、漆二水在山前相合抱，形成水垣，圍住地中龍氣。梁山乃是世間少有的一塊“龍脈聖地”。長孫無忌和李淳風選好陵址後，回京稟報高宗。袁天罡聽說後，極力反對。原來他曾為高祖選陵址到過梁山，深知此山風水的優劣之處。他對高宗說：“梁山從外表上看是一塊風水寶地，但細看有許多不足之處：一是梁山雖東西兩麵環水，能圍住龍氣，但與太宗龍脈隔斷，假如百姓選祖塋於此，是可以興盛三代，但作為帝王之山陵址，恐三代後江山有危。大唐龍脈從昆侖山分出一支過黃河，入關中，以岐山為首向東蔓延至九嵕山、金粟山、嵯峨山、堯山。今太宗已葬九嵕山，為龍首。陛下不可以後居前，況梁山又非龍首，而是周代龍脈之尾，尾氣必衰，主陛下治國無力。二是梁山北峰居高，前有兩峰似女乳狀，整個山形遠觀似少婦平躺一般。陛下選陵於此，恐從此後為女人所控。三是梁山主峰直秀，屬木格，南二峰圓利，屬金格。三座山峰雖挺拔，但遠看方平，為土相。金能克木，土能生金，整座山形龍氣助金，地宮營主峰之下，主陛下必為金格之人所控。依臣愚見，若陵址定於此山，陛下日後必為女人所傷！”聽了袁天罡一番宏論，高宗猶豫不決，遂退朝不議。早有武則天親信告知武氏，武氏聽了十分高興，她暗自思忖：小時候聽父親說，袁天罡說我將來能做女皇帝，看來要應驗了。晚上，就給高宗吹了一陣枕邊風，自然是褒揚長孫無忌，貶低袁天罡了。
第二天早朝時，高宗傳出聖旨，定梁山為陵址。袁天罡一聽，仰天歎曰：“代唐者，必武昭儀。”他怕將來受牽連，就辭官不做，出外雲遊去了。
陵址選好後，如何定名，群臣爭論不休。有大臣建議：太宗山陵名曰昭陵，有昭示帝氣之意，陛下陵就定名為承陵，以承接太宗恩澤。長孫無忌奏曰：“梁山位於長安西北，在八卦中屬幹位，幹為陽，為天，為帝。長安是陛下今世帝都，梁山自然為陛下萬年壽域的天堂帝都，人間、天堂，天地合一，乾坤相合，主定陛下永世為帝王。依臣之見，就定名為乾陵吧！”高宗聞聽十分高興，遂定名為乾陵。長孫無忌哪裏知道，袁天罡所言，是說梁山陰氣彌漫，不能選作陵址。今定名為乾陵，豈不注定有女人為帝嗎？後來的一切發展都應了袁天罡的預言。
傳說畢竟是傳說。據文獻記載，弘道元年高宗死後，但武則天遵照高宗“得還長安，死亦無憾”的遺願，在關中渭北高原選擇了吉地，命吏部尚書韋待價為山陵使，戶部郎中韋泰真為將作大匠，動用兵士和民工20餘萬人，按照“因山為陵”的葬製，將梁山主峰作為陵塚，在山腰鑿洞修建地下玄宮。《新唐書·陳子昂傳》載：“山陵穿複必資徒役，率臒（qú）弊之眾，興數萬之軍，調發近畿，督扶稚老，鏟山背石，驅以就功。”經過三百多個晝夜的緊張施工，到文明元年（公元684年）八月安葬時，主要工程竣工。埋葬高宗後乾陵營建工程繼續進行。22年後，武則天於神龍元年病故。在安葬武則天的問題上，朝廷發生了一番爭論，中宗欲滿足母後“歸陵”的遺願，大臣嚴善思極力反對。他說：“尊者先葬，卑者不宜動尊者而後葬入。則天太後卑於天皇大帝，今若開陵合葬，即是以卑動尊，恐驚龍脈。臣聞乾陵玄闕，其門以石閉塞，其石縫隙，鑄鐵以固其中，今若開陵，必須鐫鑿。動眾加功，為害益深。望於乾陵之旁，更擇吉地，別起一陵，既得從葬之儀，又成固本之業。若神道有知，幽途自當通會，若以無知，合之何益。”寬厚仁慈的中宗皇帝，沒有接受這個建議，為了表示孝心，命人挖開乾陵埏道，啟開墓門，於神龍二年五月將武則天合葬入乾陵玄宮。從此，乾陵成為中國古代帝王陵墓中唯一的一座一陵葬兩帝的陵園。合葬武則天後，中宗、睿宗朝又將二太子、三王、四公主、八大臣等17人陪葬乾陵。因此，乾陵陵園的所有營建工程經曆了武則天、中宗至睿宗朝初期才始告全部竣工，曆時長達57年之久。
乾陵營建時，正值盛唐，國力充盈，陵園規模宏大，建築雄偉富麗，堪稱“曆代諸皇陵之冠”。唐初，太宗李世民汲取從古至今，沒有不亡之國，亦無不掘之墓的曆史教訓，從他與長孫皇後的昭陵起，開創了“因山為陵”的葬製，由當時著名的藝術大師閻立德、閻立本兄弟主持設計，陵墓由建築群與雕刻群相結合，參差布置於有“龍盤鳳翥”之勢的山巒之上。
唐高宗與武則天的乾陵，發展、完善了昭陵的形製，陵園仿唐都長安城的格局營建，分為皇城、宮城和外郭城，其南北主軸線長達4.9公裏。文獻記載，乾陵陵園“周八十裏”，原有城垣兩重，內城置四門，東曰青龍門，南曰朱雀門，西曰白虎門，北曰玄武門。經考古工作者勘查得知，陵園內城約為正方形，其南北牆各長1450米，東牆長1582米，西牆長1438米，總麵積約230萬平方米。城內有獻殿、偏房、回廊、闕樓、狄仁傑等60朝臣像祠堂、下宮等輝煌建築群多處。“安史之亂”後，乾陵曆經1300多年的風雨滄桑，乾陵地麵的宏麗建築已蕩然無存，唯陵園內城朱雀門外司馬道兩側沿主軸線列地麵建築遭到嚴重破壞。《唐會要》記載，貞元十四年（公元798年），乾陵修葺時曾造屋378間。此後，置的120餘件精美絕倫的大型石刻群，成為盛唐社會蓬勃發展的真實寫照，讓人感受到它所體現的盛唐時代精神。從梁山南二峰的天然雙闕起，往北依次對稱排列。端立首位的是1對高達8米有餘的八棱柱石華表，這是帝王陵墓的標誌，其造型昭示著生命長存的理念和古代先民對人類生殖行為的崇拜。接著是1對昂首挺胸、渾圓壯觀的石刻翼馬，馬身兩翼雕以卷雲紋，似有騰飛之勢。翼馬之北是1對優美的高浮雕鴕鳥，它是唐王朝同西域人民文化交流與友好往來的象征。緊接鴕鳥的是5對配有馭手的石仗馬和10對高4米左右的石翁仲（或稱直閣將軍）。傳說翁仲姓阮，是秦朝鎮守臨洮的大將，威震夷狄。秦始皇樹翁仲像於鹹陽宮司馬門外，後世的帝王以翁仲石像守衛陵園。翁仲之北是兩通石碑，西邊的一通是唐高宗的金字“述聖紀”碑，它是女皇武則天為高宗歌功頌德而立的紀念碑，碑高6.30米，寬1.86米。碑文約5600餘字，武則天親自撰文，中宗李顯書丹，筆畫初刻填以金屑，現今個別字的金跡尚在。東側一通是武則天的無字碑，通高7.53米，寬2.1米，厚1.49米，重約98.8噸。碑身雕有八條互相纏繞的螭龍，左右兩側各四條。碑身用一塊完整的巨石雕成，兩側各線刻高4.12米的“升龍圖”。碑座陽麵線刻“獅馬圖”，長2.14米，寬0.66米。整個無字碑高大雄渾，雕刻精美，為中國曆代群碑中的巨製。無字碑唐時立，但不銘唐人一字，留下諸多待解之謎。樹碑立傳是自古以來就有的慣例，曆代帝王更是不乏於此，然而武則天卻是一個例外。作為曆史上第一位也是唯一一位女皇帝，武則天在死後所樹的碑上“一字不銘”，給世人留下了“無字碑”之謎，千百年來引得人們紛紛猜測。世人對此百思不得其解，人們紛紛猜測武則天立無字碑的原因，最主要的說法有三種。