明初向北京移民的重點地區，一是山西，二是江浙。山西向北京移民規模最大的有三次，都在成祖即位之初。早在建文四年八月，成祖即位剛兩個月，即下詔：“徙山西民無田者實北平，賜之鈔，複五年。”永樂二年九月，又下詔“徙山西民萬戶實北京”。永樂三年九月，再次“徙山西民萬戶實北京”。這三次大移民，增加了北京的勞動力。至今，北京西南部多山西地名，就是明初移民之佐證。然而，山西移民多貧窮，逐漸發展未免過於緩慢。為此，永樂帝又決定將江南富戶遷至北京。這種做法很重要，一來加強了北京的經濟實力，二來亦可削弱建文遺臣的依靠力量。永樂元年七月，“徙直隸蘇州等十郡、浙江等九省富民實北京。”（《明史？成祖本紀》）這種南北大徙移，不僅大大充實了北京的經濟能力，而且必然帶來南北文化的大交流、大發展，為此後北京數百年發展奠實了基礎。
恢複和發展北京經濟的另一條措施，就是減免賦稅、賑濟百姓。在《明史？成祖本紀》中，從建文四年到永樂十九年正式遷都，此類記載比比皆是：如建文四年七月，以成祖即位，詔山東、北平、河南被兵州縣，除徭役三年。永樂三年正月，詔免順天、永平、保安田租二年。永樂六年二月，除北京永樂五年以前逋賦，免諸色課稅3年。六月，複詔罷北京諸司不急之務及買辦，以蘇民困，流民來歸者複3年。七年，成祖以北伐行至北京，大齎官吏軍民。九年，寬北京謫徙軍民賦稅。十年，免北京水災租稅。十一年，令北京民戶分養孳生馬，著為令。十二年，蠲北京州縣租2年。十三年，以北京地震，賑順天州縣饑。十四年，以北方災免河南、山東、北平永樂十二年逋租，並發粟130萬石以賑濟。此年北方蝗蟲災害發生，專遣使去北平州縣等地滅蝗，等等。由此可見，明成祖在恢複北方經濟方麵，確實作了很大努力。這樣，十幾年間，北京的麵貌已有了很大的改觀。
遷都的第三項準備工作是疏通運河，以濟漕運。全國糧倉在江南，而北京卻是集中用糧之地，所以早在洪武年間漕運問題已是朝廷大事。北京的漕運，曆史上一向由河、海兩道而來。元代由於運河淤積，年久失修，不能航行，糧食多自海運而來。洪武年間明朝供遼東及北平糧餉亦多自海上而來。然而，海運既艱險，又費時、費力，常是三年兩至。成祖既決定遷都北京，修通早已淤塞的大運河，便成當務之急。況且，北京城垣、宮殿的營建，又需自全國調運、采集大量的瓦、磚、木、石，這些物資總不能運到海口再送北京，這就更加大了河運的需求。當時，工部尚書宋禮算了一筆賬，他說：“海運經曆險阻，每歲船輒損敗，有漂沒者。有司修補，迫於期限，多科斂為民病，而船亦不堅。計海船一艘，用百人而運千石，其費可辦河船容二百石者二十，船用十人，可運四千石。”（《明史？宋禮傳》）這就是說，一艘海船之費用抵20艘河船之費，而運糧之數反為河船的四分之一。成祖聽取宋禮的意見，命他與陳王宣共理運河修竣之事。時大運河淤塞部分，一段在淮安以北由淮入河之間，另一段是自汶上至臨清的會通河。陳王宣負責由淮入黃一段，宋禮主管會通河的修竣。
陳王宣早在永樂初，即負責海運工作，曾輸江南粟49萬石濟北京及遼東餉，又於直沽建百萬倉，修築天津衛城，在北京及周圍城市的建設中，作出傑出的貢獻。永樂十三年（1415），大運河通漕運任務急迫，陳王宣首先修通了由淮河入黃河段的運河。宋禮自汶上引水，北至臨清，疏通450餘裏的會通河。陳王宣幫助宋禮在會通河沿岸置閘、設倉，並造船2000餘艘，初運糧200萬石。後增至500萬石，這樣，江南至北京的大運河終於修通，不僅加快了北京城的建設，而且使有明一代的京師物資供應得到保障。
修建北京的城垣及壯麗的宮室，自然需要大量的物資。早在永樂四年（1406），成祖詔以次年五月修建北京宮殿，遣大臣分赴四川、湖廣、江西、浙江、山西等地，采伐名貴木料，分遣工部尚書宋禮、兵部侍郎師逵、原兵部侍郎古樸、左副都禦史劉觀等赴各地辦理。派大臣赴臨清督辦臨清磚，還派大臣赴北京房山大石窩采巨石。待運河修通，各地物資沿運河源源而來，加速了北京的修建工程。
北京城垣、宮室的修建與永樂遷都
準備工作大體就緒之時，朱棣下詔，從永樂五年（1407）五月始興建北京宮殿。不久奉天殿等竣工。永樂八年（1410）朱棣至北京，便在奉天殿接受朝賀。永樂十三年（1415），修北京城垣。永樂十四年（1416）八月，修北京西宮。同年十一月，複詔文武群臣集議營建北京之事。這時，規劃既定，漕運已通，磚石木料齊備，夫役到京。就在此時，明廷公侯伯五軍都督及在京都指揮等官上疏曰：“切惟北京河山鞏固，水甘土厚，民俗淳樸；物產豐富，誠天府之國，帝王之都也。皇上營建北京為子孫帝王萬（年）之業。”“伏乞上順天心，下從民望，早賜所司興工營建，天下幸甚。”接著，六部尚書等文職官吏也上疏：“切惟北京，聖上龍興之地，北枕居庸，西峙太行，東連山海，南俯中原，沃壤千裏，山川形勝，是以控四夷，製天下，誠帝王萬世之都也……伏乞早賜聖斷，敕所司擇日興工，以成國家悠久之計，以副臣民之望”（《明太宗實錄》）。永樂帝從所奏。於是，更大規模的營建北京城的工程開始了。永樂十五年（1417）二月，命泰寧侯陳王圭營建北京，掌繕工事，安遠侯柳升、成山侯王通副之。同時，由當了二十餘年工部尚書的吳中負責具體設計，興建工程全麵展開。此年四月，北京西宮成。永樂十七年（1419）十一月，“拓北京南城”，將原大都城南城牆向南移二裏餘（即由今長安街一線移至前三門一線）。永樂十八年（1420）十一月，北京宮殿城池告成。“初營建北京，凡廟社、郊祀、壇場、宮殿、門闕，規劃悉如南京，而高敞壯麗過之。”永樂帝以北京宮殿建成，詔告天下準備遷都，詔書特意寫遷都北京，乃是“紹皇考太祖高皇帝之先誌”，“開子孫萬世之弘規”（《明太宗實錄》），說明是繼承朱元璋的遷都遺願。從此，北京改稱京師，而在習慣上仍稱北京。
永樂十九年（1421）正月初一，正式遷都北京，永樂帝朱棣禦奉天殿，受文武百官朝賀。至此，北京正式成為明王朝的首都，而南京則降為陪都。
永樂遷都北京有著十分深遠的意義。就明朝本身來說，這是政治中心與軍事中心統為一體的重要措施。整個明代北方多邊患，明代帝王中，除朱元璋和朱棣外，以後的皇帝多無雄才大略。然而之所以能外禦強敵，內安天下，除了不少賢臣名將的輔佐和北京軍民的效力，北京城防堅固，形勢占天下之先，實在是一個重要原因。從曆史發展的角度看，明朝繼續建都北京，也為此後清王朝的振興，乃至今日北京的昌盛、發展、奠定了基礎。從全民族的利益看，是長久統一全國、控扼南北的必需之舉。有人說，明代遷都是“皇帝守邊”。然而，如果皇帝不住北京，不以此地為都，就不會有明王朝幾百年的基業，更不會有北方各民族的大融合、大統一和大發展。從這一點說，明成祖確實在北京曆史上占有特殊的重要地位。