明朝的蘭州與蘭州城元朝後期，政治腐敗，階級矛盾和民族矛盾日益激化，農民起義風起雲湧，元朝政權搖搖欲墜。借助農民起義的威勢而壯大的朱元璋決定推翻元朝，派徐達、常遇春率兵25萬長驅北伐。元順帝至正二十八年正月，朱元璋在南京稱帝，國號大明，建元洪武，以元至正二十八年為明洪武元年（1368年）。同年八月，明軍攻克元大都，元朝滅亡。十二月攻取太原，鎮守太原的元將廓擴帖木兒敗走甘肅。
明軍自東向西橫掃而來，先後攻取山西大同，直搗奉元（今西安），攻克鳳翔，於明洪武二年（1369年）四月，兵指甘肅。明軍在甘肅勢如破竹，連克秦州（天水）、寧遠（武山）、鞏昌（隴西），以馮勝攻臨洮，顧時、戴德攻蘭州。據傳元蘭州城堅固難攻，四周鄉民改圓形台鼓為筒形鼓，內裝武器擊鼓入城，內外相應，於四月十三日攻克蘭州城。此種筒形鼓便成為後來名聞中外的“蘭州太平鼓”。
明軍攻克蘭州、臨洮等地後，移師攻慶陽、寧夏，廓擴帖木兒乘虛進攻蘭州，在今東崗鎮、白塔山東修建城堡（俗稱王保保城，實為軍營），派兵重圍蘭州數月後聞明大軍將至，引兵東退，後在定西沈兒峪被明軍打敗，由寧夏渡黃河北逃蒙古。到明洪武五年（1372年），甘肅之地悉為大明王朝所有。
洪武二十年（1387年），明朝實現了全國統一。
今天的蘭州在明朝分屬於陝西布政使司臨洮府和陝西行都指揮使司。
陝西行都指揮使司（簡稱行都司）管轄戰略要地、邊疆地區如寧夏、甘肅河西等與蒙古族交界之地，屬陝西都指揮使司，下設行都司、衛和所。明洪武五年，將元代莊浪州（今永登）改為莊浪衛，並將陝西行都指揮使司設於莊浪衛城。明洪武二十六年，陝西行都指揮使司由莊浪衛遷到甘州（今張掖）。莊浪衛城即今永登縣城，當時莊浪衛指揮使領5600士卒。
屬於陝西布政使司（駐所在今西安）臨洮府的是蘭州和金縣。
明洪武二年（1369年），將原元代蘭州降為蘭縣，明成化十三年（1477年）又升為蘭州，管轄地域包括今城關、七裏河、安寧、西固及黃河北的皋蘭縣南部（縣北部在明代長期為蒙古韃靼部活動區域），西與莊浪衛相接，蘭州設立後，在軍事上又是陝西都指揮使司所屬二十一衛之一的蘭州衛，設衛指揮使，統兵5600人。明洪武二年，還將元代金州降為金縣，到明成化年間改屬於蘭州。於是蘭州轄金縣，屬臨洮府管。
除了莊浪衛、蘭州、金縣外，明朝在今蘭州西部還有土司的設置。明洪武三年、洪武五年，朱元璋以擴廓帖木兒北逃蒙古，終為西北邊患，兩次命徐達為征虜大將軍進行征討。期間元安定王脫歡（1）懾於明軍之威，率部投降。明洪武三年（1370年）被安置在今永登連城一帶，後至失伽時賜姓魯，統治區域為今西至青海樂都、民和，（1）新編《永登縣誌》記為“元太祖成吉思汗之子闊烈堅四世孫，元仁宗皇慶二年封安定王，官參知政事”。王繼光研究後否認，認為“隻是蒙古人後裔”。
東至永登縣野狐嶺，北至甘肅天祝，南至甘肅永靖、紅古一帶，至最盛時管轄麵積約9000平方公裏。職務世襲，管理當地兵、刑、民、財等事務，稱魯土司。除此而外，明朝時在其周圍還批準設有紅山堡土司、大營灣土司等11個土司政權，均為魯土司下轄的小土司。
明朝初時，蘭州城曆經戰火，加之原屬板築，用黃土夯築而成，已破敗不堪，不能適應明朝統治的需要。明代進行了四次擴築、修葺。第一次是明洪武十年（1477年），蘭州衛指揮同知（蘭州衛軍事指揮之副職，正職為指揮使，副職為指揮同知）王得增築蘭州城垣，其北城牆一裏二百八十步，沿河而築（位在今中山賓館至靜寧路北口濱河路上）；南城牆約為今之慶陽路北側，長度約同於北城牆；西城牆自今中山賓館院內往南與南城牆相接，長為一裏八十二步；東城牆在今靜寧路西側，與南北城牆相接，長度與西城牆相同。東、南、西、北各有城門，門上有樓。東門為“承恩門”（今張掖路至靜寧路相交處），因明都在東，以承接浩蕩皇恩之意而取名；南麵為“崇文門”（今南關什字附近），因城南皋蘭山被視為城之“峰”，取崇尚文化，尊崇文曲星下凡之意而得名；西麵為“永寧門”
始設於明洪武三年(1370年)的魯土司衙門（今西關什字東側），以西部邊患從此再無，西疆寧定之意而取名；北麵為“廣源門”（今永昌路與濱河南路相交處），以黃河之水源源不絕之意而得名。城牆厚二丈六尺，高二丈五尺。按明代度量製換算，明代初建蘭州城周長約3395米，總麵積超過68.4萬平方米，加之局部以青磚包築，比之宋元蘭州城，已是“宏闊雄偉，儼然州城”，初具黃河上遊最大州城的景象了。
明宣宗宣德年間（1426年~1435年），蘭州衛指揮戴旺、簽事卜謙修築外廓，為明代蘭州第二次修築州城（實為第一次擴築）。這一次擴築，自西北（今蘭大二院東側）至東北（今金昌路北口稍南），凡十四裏二百三十一步，其周長達到58910.1米。蘭州城從此有了內外城之分。但由於蘭州城北臨黃河，所以外城隻有西、南、東三城，北線則以北城牆（洪武十年北城牆）為限。
明英宗正統十二年（1447年），都指揮李進第二次擴築蘭州城。這一次擴築，是增築了承恩門的外郭，使蘭州城東麵延伸到了今廣武門一帶，新築城牆總長九十九丈，並開築九座外城門，門牆上部築城樓。九座門分別是東關“迎恩門”（今廣場東口西側，明弘治十年即1497年擴築東郭時開辟），新關“廣武門”（今張掖路與金昌路相交處東側），東北“天塹門”（今市政府西側），東南“通遠門”（今靜寧路與暢家巷西口相交處東側），南關“拱蘭門”（今鼓樓巷與酒泉路相交處東側），西南“永康門”
（今勝利賓館與市交通局辦公樓之間），永康門稍往北為“靖安門”，西關“袖川門”（今臨夏路西口清真寺西南側），西北“天水門”（今中山路北口）。這次擴築使蘭州城麵積擴大，氣勢恢宏。
明洪武七年的蘭州西城門城磚明孝宗弘治十年（1497年），都指揮梁暄第三次擴築蘭州城，增築東部外牆三百六十丈。經過這次擴築，將蘭州城向東延伸到今廣場東口，蘭州城規模基本固定下來，城內棋盤式道路格局也已形成。
根據各地新舊方誌記載的比較，這次擴築後的蘭州城規模之大，超過了隴東的平涼、天水，河西的武威、張掖，城內“軍民屋廬不下萬餘區”，成為甘肅最大都會，開始顯現出蘭州作為“黃河之都”的氣派。
明世宗嘉靖二十一年（1542年），兵備副使朱旒經朝廷批準，對蘭州城進行整修（事見《明實錄》記載），主要對塌、陷、裂等部位進行維修，對各城樓進行補修、漆飾。明神宗萬曆八年（1580年），兵備副使李堯德用磚石包砌北城樓，金城四周城牆上的城堞一律用磚砌築，使蘭州城更顯巍峨、壯觀、堅固。
明代蘭州城郭示意圖明肅王遷據《明史》記載，明洪武十一年（1378年），太祖朱元璋封他的第十四子朱為漢王。洪武二十四年（1391年），朱奉太祖之命，“偕衛、穀、慶、寧、岷五王練兵臨清”。第二年，改封為肅王。第三年“命駐平涼”，“二十八年始就藩甘州”。肅王朱是防止北元入侵的第一線塞王之一，統領陝西行都司所屬的甘州前、後、中、左、右五護衛軍務。王府同時又設立自成係統的官屬。藩王的地位極高，“冕服車旗邸第，下天子一等。公侯大臣伏而拜謁，無敢鈞禮”（語見《明史》卷116諸王序）。關於藩王的軍權，《皇明祖訓》規定：
凡王國有守鎮兵，有護衛兵。其守鎮兵有常選指揮掌之。其護衛兵從王調遣。如本國是險要之地，遇有警急，其守鎮兵護衛兵並從王調遣。
肅王朱即有此軍權，每年秋天都要統兵巡邊，練兵習武，稱為“肅清沙漠”（語見《明史·兵誌》）。洪武三十年（1397年），肅王朱奉太祖命督軍屯田，規定如“遇征伐以長興侯耿炳文從”（語見《明史·諸王》）。
明建文元年（1399年），肅王朱“乞內徙”，請求內遷。
什麼原因，史無明載。後人根據史籍中的蛛絲馬跡，歸納為：一是“甘、肅兵變不常”，局麵複雜，肅王難以控製；二是甘州氣候幹燥寒冷，又多風沙，肅王官兵、隨從多來自江南，難服水土；三是蒙古韃靼部時常南下侵擾，肅王不堪守邊重任。朱與建文帝（即明惠帝）關係很好，於是朱的請求被批準。當年，建文帝派曹國公李景隆到蘭州，按“下天子一等”的規格修築肅府，位置就選在蘭縣縣城中部偏北，此處原為元代蘭州州署衙門，明初為蘭縣縣署衙門。遷出縣衙，大興土木，修建王府宮殿、園囿。同年，肅王朱帶王府官員、甘州中護衛官兵、來自江南的肅王隨從和其他人員正式移藩州。
新建的王府城高二丈有餘，周長三裏之圍，坐北朝南。從南至北，沿中軸線依次建有儀門、欞星門、端禮門、承運門、承運殿、存心殿、東西王宮、後花園、北城牆上的拂雲樓。整個建築氣勢莊嚴宏偉，凸顯藩王氣派。王府東側建凝熙園，為王家園林，園內壘就假山，上築殿宇，假山南部挖成池塘，種荷養魚，周圍垂柳、修竹、古槐、老榆分植各處，殿閣樓台分布綠蔭之中，又有牡丹、菊花吐豔其間。整個園林幽雅別致，雖人工造就，成天然之趣。
肅王朱遷蘭後不久，燕王朱棣奪得帝位，改元永樂。燕王以藩王身份登帝位後，自然對各地藩王心存防範，限製其活動，削奪其軍權，禁止其串連。永樂帝（即明成祖）知道朱與建文帝之誼，朱棣登基後不少藩王赴京晉賀，而不見肅王，又有肅王保護建文帝逃匿的傳說，遂對肅王朱多次貶損。永樂六年（1408年），朱捶殺衛卒三人，又接受哈密王進獻的馬匹，永樂帝即派人將肅王長史官屬逮捕。不久，朱聽信百戶（甘州中護衛的軍官）劉成的話，怪罪於平涼衛軍，永樂帝又敕令將劉成等人械送京師處置。永樂帝這些不顧藩王權限和地位的作法令肅王朱惶恐不安、鬱悶無解，於永樂十七年（1419年）“薨”，諡號為“莊”，後世稱肅莊王。
肅王自洪武二十五年（1392年）朱受封，至思宗崇禎十六年（1643年）末代肅王識被殺，共曆九世十一王251年，其中在蘭有244年。
肅王府的遷蘭，是蘭州發展史和蘭州城市建設史上的一件大明肅莊王字獅鈕盨形銅爐事。雖然，自明成祖開始，肅王和其他藩王（特別是邊塞之王）一樣，喪失了兵權，又不能參與或幹涉地方行政，但曆代肅王不乏飽學多才者，肅王府內也有不少儒學之師。肅王府的遷蘭對明代及其以後的蘭州曆史產生了極為深刻的影響：
首先，促進了蘭州城市麵貌的巨大改變。建成的肅王府是當時蘭州最輝煌的建築群，清代又先後成為甘肅巡撫署、陝甘總督署，民國時成為甘肅督軍府、甘肅省政府，今天為甘肅省人民政府所在地。
肅王府成為明代蘭州城市建築中的核心，圍繞此核心，南門外正對麵和東西兩側的大街成為最繁華的商業和文化街區，得到多次修葺。城南的五泉山、河北的白塔山佛教建築群和城內的寺廟宮觀逐一新建或重修，蓮蕩池被開浚，中國傳統建築林立於城內外，而營造技術也由王宮逐漸傳入民間，形成大片的古典風格的蘭州民居建築群。而每遇地方大型工程，如修築蘭州城牆，修建城內外官道，修葺寺廟、道觀、學宮等等，肅王也總是給予捐贈、支持。明代蘭州城市的建設自秦設榆中縣以來，第一次得到史無前例的迅速發展，至今還成為蘭城市的政治、經濟、文化的中心區，城市麵貌因此煥然一新。
明肅莊王墓其次，促進了蘭州經濟的較快發展。在明朝諸藩王中，肅王的歲支祿米數額最少，每年僅有500石，顯得入不敷出。據《明史》記載，第二代肅王瞻焰在宣德年間（1426年~1435年）曾向朝廷提出要求，希望增加歲祿，未獲批準。於是，王府在蘭州、臨洮等地廣置土地，“僅蘭州就有莊田2000頃36畝，地77處6段18窖、104畦，房店鋪麵共3311間，大門3座，水磨34輪，船磨3隻，煤洞6眼，琉璃瓷窯8座，雜樹99株，地基課程10處。”（見鄧明《蘭州史話》第89頁）。王府的佃仆耕種土地，經營各業，大片土地得以耕種，同時也把先進的農業、手工業生產技術和煤礦開采技術帶到蘭州、傳到民間，對發展蘭州經濟的作用顯而易見。明武宗正德十四年（1519年），蘭州知府籌資維修溥惠渠，用木材製水槽，置於砂礫、塚穴、山壑之處以防滲漏，肅王得知後“給木材以助之”。木槽代渠工程修成後，“利益廣遠，公家賦稅及一方蔬果所需，仰給此水以為生者，不啻萬口”（語見《皋蘭縣誌》所載彭澤《溥惠渠記》）。
再次，促進了蘭州士人群體的形成和地域文化的興盛。蘭州自秦代開始有行政建置以來，由於其軍事重鎮的地位和多次民族紛爭造白塔山慈恩寺成的社會不安定，始終未形成穩定的士人群體（即今所謂知識分子群體），直到明肅王遷蘭，這種狀況才得到徹底改變。曆代肅王自少時就受儒師教誨，其中不少有成就者。肅莊王朱善騎射，有勇謀，具學識，被太祖呼為“秀才”，並賜予宋本《淳化閣帖》。所撰《金天觀銘記》文采飛揚，很有氣勢。肅靖王朱真淤、肅昭王朱縉炯、肅懿王朱縉都具詩才，並有詩集傳世。肅懷王朱紳堵有狂草詩碑，碑上詩名為《次司馬太恒吳老先生韻兼送之甘州》，不僅詩有意境，書法也頗具功力。肅憲王朱紳堯刊印《大藏經》，並與其子——末代肅王朱識用七年時間，令名匠摹刻宋本《淳化閣帖》，後稱為《肅本淳化閣帖》，為國內善本，識還書有草書《千字文》。肅王有才，隨肅王遷蘭的眾多江南人士中更多絕學之士。他們收徒授業，促使蘭州文教大興，成就了一大批人才，出現了進士28位、舉人131位、貢生205位，其中包括黃諫、段堅、聊讓、彭澤、段續等聞名全國之肅王淳化閣帖石刻拓片士，蘭州終於有了士人群體。士人群體的形成極大地推動了蘭州地域文化的迅速發展和繁榮。僅從他們的著述看，據統計明代蘭州士人所著各種著作（包括地方誌書）72種之多，內容包括哲學、史學、學、醫學、兵學、邊防、河工、外交等等。《臨洮府誌》記載說：州“有南土風，士勤讀嗜學”，正是肅王府遷蘭帶來的新氣象。