隋开皇二年（公元582年），在汉长安城东南的龙首原上营建新都，名“大兴城”。唐代（618-907）继续沿用作都城，改名长安，在隋代奠定的基本规模和总体布局的基础上，进行了大规模的修筑。

唐贞观八年（公元634年），为太上皇李渊“清暑”而建大明宫，初名“永安宫”，但未建成并停止。

唐龙朔二年（公元662年），重建大明宫，次年竣工，并改名蓬莱宫。唐高宗从太极宫迁此朝寝。经过这次大规模营建，大明宫基本建成。

唐开元元年(公元713年)，曾修“大明宫”。唐朝末年，长安城发生的数次战乱，使得大明宫曾屡被侵占、焚毁，并多次再建重修。

唐天佑元年（公元904年），战乱，长安城毁于兵火，大明宫废毁。当时，朱温迁唐都洛阳，“毁长安宫室百司及民间庐舍，取其材浮渭沿河而下”，大明宫至此沦为废墟，之前共延续270年历史。

唐昭宗（867-904）迁都洛阳，朱全忠便任用韩建为佑国军节度使，驻守长安。当时的长安城城墙毁坏不堪，不利防守，韩建于是放弃原有外郭城和宫城，只将子城（皇城）加以改建，史称“韩建新城”。

五代（907-960）、宋（960-1279）、元（1271-1368）为京兆府。

明代（1368-1644）在此基础上向北、向东扩展为明、清西安城。

1961年，唐大明宫遗址被国务院首批公布为全国重点文物保护单位。

1982年，被国务院批准公布为国家第一批历史文化名城。

1996年，唐长安城遗址被国务院批准公布为第四批全国重点文物保护单位。

1954年至2005年，国家先后四次制定了唐大明宫遗址保护规划，逐步完善了唐大明宫遗址保护规划，为唐大明宫遗址的保护和利用奠定了良好的基础。

2008年，成立保护管理机构“西安隋唐长安城遗址保护中心”，对唐长安城遗址进行保护管理。2008年8月25日，西安市人民政府通过并颁布实施了《西安市丝绸之路历史文化遗产保护管理办法》，为遗址保护管理工作提供了法规性支撑。2008年，制定了《唐长安城遗址保护管理规划》，对唐长安城遗址进行系统、科学的保护和管理。

2006年和2012年，唐长安城大明宫遗址作为“丝绸之路”的遗产点之一，列入中国世界遗产预备名单。