漢武帝新宮室的發展
西漢文景二帝繼續執行輕徭薄賦、與民休息的國策，都未對長安城進行大規模的修繕。漢武帝登基後，西漢國力強盛，加上漢武帝本人好大喜功，喜營宮室。於是，漢武帝除在城垣以內修建北宮、桂宮、明光宮等宮殿群之外，還在城垣外面進行了三個大的發展，即在城西和城南分別修築建章宮和明堂，在城西南開鑿昆明池，並拓展了上林苑。
建章宮建在未央宮西側，週迴30 裡，規模比長樂、未央兩宮都大，高可俯視未央宮，有凌空閣道，跨越城牆，連通未央宮。而明堂則是一種重要的禮制建築，其址位於長安城西南7 裡，城門南安門以東，覆盎門（杜門）以西。
昆明池開鑿於漢武帝元狩三年（前120），是一個大型人工湖泊，週迴40 裡左右，佔地300 多頃。
漢朝開鑿昆明池主要是為了訓練水軍，客觀上也成為漢長安城的一座大型水庫。
上林苑本是秦朝設在渭河南岸的苑囿，漢武帝建元三年（前138）大幅度擴充套件上林苑後，其範圍周袤300 餘里，苑內建有大量亭臺樓閣，佈滿珍禽奇獸，名木異草，漢朝皇帝秋冬季節都要在苑中射獵。
經過漢武帝的多方營建，西漢長安城可以說最終完工。此後直至西漢滅亡，西漢未再對長安城進行大規模的修繕。
據考古發現，西漢長安城城垣周長25。7 千米，面積36 平方千米，成為西漢時期規模最大的一座城市。不過，
西漢長安城雖然規模宏大，但皇室宮室、政府衙署佔據了大部分的面積，留給一般百姓居住的地區相對狹窄。
而《漢書·地理志》記載，元始二年（公元2年），長安有“戶八萬八百，口二十四萬六千二百”。學術界普遍認為，西漢長安城垣以內狹窄的地域無法容納得下如此眾多的人口，肯定有部分人居住在長安城城垣之外。
由上述情況來看，西漢長安城經過前後近90 年的修繕，終於形成一座規模宏大的城市。不過我們仔細觀察西漢長安城的城市形制，不難發現，西漢長安城的城內分佈著眾多的皇室宮室、政府衙署，而一般百姓的居住地則只做了大致的安排，可以說是散居在長安城內城外，居於次要地位。由此我們可以看出，
西漢長安城更多的是一座宮城
，按今天的話說，政治中心的功能是其核心功能，且居於特別突出的地位；其他諸如經濟、文化等功能則擺在了相對次要的位置。那麼關中地區的經濟、文化等功能又是怎麼消解的呢？這就需要對長安城周邊分佈眾多的衛星城進行考察。
西漢時期的關中都市圈
西漢初年承襲秦制，設定內史來管理關中地區。後來，西漢逐漸將其轄區進行分析，名稱也逐步調整，至漢武帝太初元年（前104）逐漸定型，分為京兆尹、左馮翊、右扶風三輔轄區。三輔轄區基本與關中地區重合，是西漢時期的京畿地區。為了確保這一地區的安全與穩定，保證關中地區的重心位置，西漢政府在三輔地區實行了一系列的措施。
西漢建都關中後，解決中央政府與“山東”各異姓、同姓諸侯王之間的矛盾成為朝廷首先必須面對的問題。以強幹弱枝為主要特色的“移民實關中”政策，成了西漢朝廷的不二選擇。
“移民實關中”
，最突出的表現就是諸陵邑的建立。諸陵邑是西漢皇室專門用以守衛、祭祀陵寢的獨特建置，由位列九卿的太常兼職統轄。西漢前中期，每一位新皇帝登基，都要為自己修建陵寢。於是，從“山東地區”遷徙過來的大量豪族，也紛紛圍繞皇帝陵寢建立陵邑，這樣一來，逐漸以長安城為中心形成了多個衛星城邑。長安城北的上林苑，則由朝廷派水衡都尉專職管理。由此可見，上林苑是中央直屬管轄的地區，不歸三輔管轄，諸陵邑也與三輔沒有行政上的隸屬關係。
京兆尹、左馮翊、右扶風構成的三輔作為郡級行政單位也由中央控制管理，與普通地方行政體系沒有太大差異。但三輔不屬於十三刺史州部巡查，而屬於司隸校尉巡查。這說明，西漢出於維護皇權的考慮，中央直接對距離都城最近的諸陵邑和上林苑進行嚴密控制；對作為京畿外圍區的三輔各郡，朝廷也實行了特殊的行政管理政策，予以特別保護。
關中地區諸陵邑的人口總規模已無從考證，根據《漢書·地理志》的記載，高祖置的長陵有“戶五萬五十七，口十七萬九千四百六十九”；武帝置的茂陵有“戶六萬一千八十七，口二十七萬七千二百七十七”。由此可見，主要由“山東地區”移民構成的諸陵邑人口規模巨大。
圍繞漢武帝所置的茂陵形成的陵邑，其人口數居然超過了長安城。
相關研究顯示，以長安城為中心的東西200 千米、南北100 千米的關中核心地區，密佈著39 座城邑，其密度接近當時全國城市分佈密度最高的青州。可以說，西漢三輔地區形成了以長安為核心，以諸陵邑、上林苑為衛星城，以三輔各郊縣為外圍的關中都市圈。而關中地區的長安諸陵邑城市的行政級別、人口規模，比一般的縣城要高。因此我們可以確信，它們分擔了首都的經濟、文化和軍事上的一些功能，佈局相對比較合理、穩定，是關中都市圈重要的組成部分。
不過，隨著“移民實關中”，陵邑城市建設的不斷深入，關中地區的人口大規模增長，引發了大量的問題，如移民造成風俗習慣的矛盾衝突、諸陵邑的不斷建立導致關中地區土地資源緊張、生態環境遭到一定程度破壞。這些問題最終導致漢元帝採取果斷措施，廢置諸陵邑，將其納入三輔管轄。這種改革措施實際上是降低了長安周邊諸陵邑城市的行政地位，但其所引發的問題並未因此得到妥善解決。至晚到漢元帝時，漢朝前期實行的“移民實關中”政策停止。
總之，關中地區在西漢確實是建都的首選。選擇建都在關中，是西漢能長治久安、繁榮昌盛的重要原因之一。種種原因，
西漢長安城以政治功能為核心功能，其經濟、文化甚至軍事等功能的一部分由其周邊衛星城邑來分擔。
儘管在長安城的營建和使用過程中出現了一些問題，但總體上來說，長安比洛陽更適宜作為西漢的都城，這一點是沒有疑義的。
