北京，位於華北平原的西北邊緣，地處平原與山地交界地帶：西、北部群山環抱，東南一帶古代為大片沼澤，後形成衝擊平原。它的西南角接近太行山下，是通向華北平原的門戶；北部為燕山餘脈，但西北和東北可通過南口及古北口等山穀，通往內蒙古高原和鬆遼大平原。雄偉險要的地理環境，使之成為天然的軍事要地。
古稱北京為“燕”和“薊”，司馬遷在《史記》中就有周武王封召公於燕的記載，距今已有三千多年的曆史了。春秋戰國時期，薊城是“戰國七雄”之一的燕國的都城。從秦漢到隋唐，它都是軍事重鎮，也是漢族和少數民族進行貿易的大都會；雖然地名更改多次，但城市的基本地理位置變動不大。
遼化則稱北京為“南京”，也稱燕京，作為遼國的陪都；但北京真正作為都城，是在金朝。
金滅遼之後約三十年，於貞元元年（公元1153年），正式將都城從上京會寧府（今黑龍江阿城南）遷到北京，改稱“中都”。這是北京從軍事重鎮和貿易中心而成為政治中心的轉折點，此後，元、明、清三代均以北京為首都。
金中都是在遼南京城的舊址上護建而成的，其位置在今北京城的南部。城平麵近似正方形，周長約十五公裏，每邊各有三座城門。皇帝居住的宮城，位於城內中部偏西南處，呈規整的長方形。金大定十九年（公元1179年）又在城東北郊建立了離宮——大寧宮，其中心部位，在今北海公園瓊華島和團城一帶。
宏偉壯麗的中都城，對後來元代大都城的建設影響極大。
金朝在北京建都六十餘年，金貞佑三年（公元1215年），蒙古騎兵突破南口天險，攻占中都，全城毀於一片火海之中。元世祖忽必烈即位之初，采取兩都製度，以開平（今蒙古多倫西北）為主要都城，稱為上都，以中都為陪都。數年後，忽必烈決定建設中都新城；並立即征集工匠，組建工程指揮機構，任命曾主持上都城建設的漢人劉秉忠負責規劃營建。
劉秉中首先進行十分詳細的地形測量，然後製定了總體建設規劃。修建房屋和街道之前，先埋設了全城的下水道，再逐漸按規劃好的城市藍圖修建。
至元四年（公元1271年），規模宏大的新中都建成。同年，忽必烈公開廢除“蒙古”國號，按照《易經》中“大哉乾元”之意，改國號為“大元”。第二年，忽必烈又命名中都新城為“大都”，宣布建都於此，而以上都開平為夏都（陪都）；蒙古人則稱大都為“汗八裏克”，意即汗城。遷都於此，同時也意味著政治中心的南移，忽必烈決心滅宋，做統治全國的皇帝。
元大都在地址的選擇上，有意避開了金中都的廢墟。但又把未遭破壞的、風景優美的大寧宮及附近的大片湖麵（當時稱為“海子”）包括了進去，並作為城市的中心部分。在城市的設計布局上體現了我國傳統的建都原則：三重城恒，中軸對稱，前朝後市，左祖右社。
第一重城牆為外城，即整個城市的外廓。外城長約二十八公裏，平麵呈南北略長方形。城牆全部用土夯成，外麵是又寬又深的護城河。城四角建有巨大的角樓，如現在北京建國門外的古觀象台，就是當時的東南角樓。
外城共有十一座城門，很別致。據說，這是設計者劉秉忠以此詢征神話傳說中三頭六臂的哪吒：南麵三座門象征他的三頭，東西兩邊各三座門象征他的六臂，北麵的兩座門則是他的雙足。
第二重城牆皇城，周長約十公裏，位於全城南部的中央地區。皇城的中部是太液池，即後來的北海與中南海；東部即宮城，西部有興聖宮和隆福宮。皇城是皇帝居住和辦公的地方，即為“前朝”；皇城後麵的海子（今什刹海）是商船雲集的地方，這一帶是商業中心，就是“後市”。
皇城的東部（左邊）建有太廟，是皇帝祭祖先的地方；西部（右方）建有社稷壇，是皇帝祭土地的地方。這稱之為“左祖右社”。
最裏麵一重是宮城，即紫禁城。宮城的中心線向南北兩端延伸，也就是整個大都的南北中軸線；從而十分鮮明地突出了宮城的位置，顯示了這個封建王朝統治中心至高無上的地位及其設計思想。
大都城的幹道基本上是整齊方正的方格網狀。全城被幹道劃分成五十個街坊，坊內有數條平行的小巷，稱為“胡同”。胡同多為東西向，寬約五到七米；兩條胡同之間相隔約七十米，由一些四合院式住宅並聯而成。這種東西向胡同的布局方式，很適合北方住宅對光照、通風和交通的需要。城內的居民約有十萬戶、四五十萬人。
元大都的興建，是中國建築史上光輝的一頁：它繼承、總結和發揚了古代都城規劃、建設的優秀傳統，並為以後明、清北京城的發展奠定了基礎；它規模宏大，宮殿壯麗，人口眾多，商業發達，是自隋、唐長安以後，平地起家新建的最大的都城，也是當時世界上最著名的大城市之一。