未央宮第一次慘遭破壞是在王莽末年，更始元年(公元23年)漢軍攻入長安後曾火燒未央宮，“未央宮燒攻莽三日”，王莽“避火宣室前殿，火輒隨之”。關於這次未央宮遭受的破壞，”初，王莽敗，唯未央宮被焚而己，其餘宮館一無所毀，宮女數千，備列後庭。自鍾鼓帷帳、輿輦器服、太倉武庫、官府市裏不改於舊。更始既至，居長樂宮，升前殿，郎吏以次列庭中”。也就是說，更始帝入長安時，除未央宮遭受了嚴重破壞外，其他宮室保存尚好，據同書記載，更始二年(25年)，“便始徙居長信宮”。當赤眉軍入長安時，更始遂祿肉袒詣長樂宮上璽授於盆了”。赤眉軍入長安後，使長安城內的宮殿建築遭受了大規模破壞。“赤眉遂燒長安宮室市裏，害更始。民饑餓相食，死者數十萬，長安為墟，城中無行人。宗廟園陵皆發掘，唯霸陵、杜陵完”。經赤眉軍之後，漢長安城總體上己遭受了嚴重的破壞。
未央宮，宮內的主要建築物有前殿、宣室殿、溫室殿、清涼殿、麒麟殿、金華殿、承明殿、高門殿、白虎殿、玉堂殿、宣德殿、椒房殿、昭陽殿、柏梁台、天祿閣、石渠閣等。其中前殿居全宮的正中，基壇南北長約350米，東西寬約200米，北端最高處約15米，據說是利用龍首山的丘陵造成的。未央宮的四麵各有一個司馬門，東麵和北麵門外有闕，稱東闕和北闕。當時的諸侯來朝入東闕，士民上書則入北闕。
前殿遺址前殿是未央宮的主體建築，居全宮中軸線南端夯土台基北部，至今殘高達15米，南北長350米，東西寬約200米，有前、中、後三大殿，是利用南北向的龍首山丘陵修建的高台建築。台基由南向北分為三層台麵，中間台麵是大朝正殿，凡皇帝登基，朝國群臣，皇家婚、喪大典大禮等均在此殿舉行。前殿兩側有東廂、西廂；北部還有宣室殿和皇帝下朝後所居的非常室，以及清涼殿、溫室殿等等。
官署遺址距前殿西北880米，有一管理全國工官的官署遺址，西距未央宮西宮牆105米，發掘總麵積9600平方米。圍有夯土牆，圍牆內有外壁柱，對稱分布。除東牆外，其餘三牆均有廊。牆外均置斜坡散水。院內中部有一南北的排水渠將其分為東西並列的兩座院子。東院東西寬57米、南北長65.5米,有北、西兩門，院內有兩排共6座房屋。以南排西房麵積最大，達215.04平方米。西院東西72.7米、南北65.5米，有兩排共7座房屋。東、西院內均有天井、地漏、回廊等遺跡。
前殿西北400米處，又發掘一處官署遺址，高出地麵1米多，發現有成排的柱礎，內有封泥，是西漢皇室的少府或其所屬的官府遺址，是執掌皇室錢財物品收入開支的管理機構。
椒房殿遺址位於未央宮鄉大劉寨村西180米處，是皇後居住的宮室。1981～1983年發掘探明，麵積12392平方米，發掘回填仍作村民果園。遺址南部是大殿，北部是院落和小房子。發掘資料表明，有正殿、配殿、廂房及宮內暗道等建築。
出土文物有漢代磚、瓦、瓦當等建築材料，另外還有漢代銅器、鐵器、兵器、工具、生活用品等。
麒麟閣遺址麒麟閣，漢未央宮閣名。《廟記》雲：“麒麟閣，蕭何造。”《資治通鑒》卷二十七胡三省注：“麒麟閣，在未央宮中。張晏曰：‘武帝獲麒麟時作此閣，圖畫其像於閣，遂以為名。’”甘露三年（公元前51年），漢宣帝“思股肱之美”，圖畫霍光、張安世、韓增、趙充國、魏相、丙吉、杜延年、劉德、梁丘賀、蕭望之、蘇武十一人像於麒麟閣，“法其容貌，署其官爵姓名”，“是以表而揚之”。中國古代圖寫功臣的畫像製度即自此開始。麒麟閣遺址在今未央宮鄉小劉寨西北。
天祿閣遺址天祿閣，漢未央宮藏書閣名。西漢初由丞相蕭何主持營建，位於未央宮北部，南距前殿730米。《三輔故事》載：“天祿、石渠並閣名，在未央宮北，以閣秘書”；漢武帝劉徹時“建藏書之策，置寫書之官,下及諸子傳說，皆充秘府”。天祿閣主要存放國家文史檔案和重要圖書典籍，為中國曆史上最早的皇家圖書、檔案館。漢成帝時，曾命著名學者劉向、揚雄等人在此閣進行過一次大規模的圖書典籍的整理和校勘工作。“每一書成，向輒撰為一錄，論其指歸，辯其訛謬，敘而奏之”，並著有《別錄》，故劉向被後人譽為中國目錄學之鼻祖。劉向死後，其子劉歆秉承父業，總括群篇，撰成《七略》，為中國第一部圖書分類目錄。為紀念劉向的功績，後人在此閣原址上修建了劉向祠。天祿閣遺址在未央宮鄉天祿閣小學內，今尚有高約10米、邊長約20米、底部呈正方形的夯土台基可見。並立有文物保護石碑一座。