未央宫总体的布局呈长方形,四面筑有围墙。

    长乐宫与未央宫分列于汉长安城安门大街东西两边,因而它们又分别称为东宫和西宫。汉代尚“右”,方位以“西”为尊,西宫就是皇室正宫,即所谓“公宫”。未央宫又称紫宫或紫微宫,中国古代天文学家分天体恒星为三垣,中垣有紫微十五星,也称紫宫。紫宫是天帝的居室,把未央宫称为紫宫,是因为它是人间皇帝的宫城。

    宫城之内的干路有三条,两条平行的东西向干路贯通宫城,中部有一条南北向干路纵贯其间。两条东西向干路将未央宫分为南、中、北三个区域。

    前殿是未央宫最重要的主体建筑,居全宫的正中,其它重要建筑围绕它的四周。前殿北侧为椒房殿,是皇后居住的地方;更北处建有中国最早的国家图书馆——天禄阁,中国最早的国家档案馆——石渠阁;前殿西侧建有中央官署、少府等皇室官署;前殿西南侧为皇宫池苑区,建有沧池、渐台等。这种主要宫殿居中、居高,辅助宫殿居后及两侧的建筑配置,成为后世皇宫布局的典范。

    未央宫总面积约5平方公里,约占汉长安城面积的七分之一,较长乐宫稍小,但建筑本身的壮丽宏伟则有过之。四面建宫门各一,东门和北门有阙。东阙在东司马门外,正对长乐宫西阙。宫内有殿堂四十余屋,还有六座小山和多处水池,大小门户近百,与长乐宫之间又建有阁道相通。