开皇二年（582年）六月丙申，隋高祖下令在旧都城外修筑新都城，以杨坚皇上最早被封为大兴公的爵位，故新都命名为大兴城。下诏曰：“朕祗奉上玄，君临万国，属生人之敝，处前代之宫。常以为作之者劳，居之者逸，改创之事，心未遑也。而王公大臣陈谋献策，咸云羲、农以降，至于姬、刘，有当代而屡迁，无革命而不徙。曹、马之后，时见因循，乃末代之晏安，非往圣之宏义。此城从汉，凋残日久，屡为战场，旧经丧乱。今之宫室，事近权宜，又非谋筮从龟，瞻星揆日，不足建皇王之邑，合大众所聚，论变通之数，具幽显之情同心固请，词情深切。然则京师百官之府，四海归向，非朕一人之所独有。苟利于物，其可违乎！且殷之五迁，恐人尽死，是则以吉凶之土，制长短之命。谋新去故，如农望秋，虽暂劬劳，其究安宅。今区宇宁一，阴阳顺序，安安以迁，勿怀胥怨。龙首山川原秀丽，卉物滋阜，卜食相土，宜建都邑，定鼎之基永固，无穷之业在斯。公私府宅，规模远近，营构资费，随事条奏。”仍诏左仆射高颎、将作大匠刘龙、巨鹿郡公贺娄子干、太府少卿高龙叉等创造新都。
　　　　大兴城的营建，史称“制度多出于颎”，“高颎虽总大纲，凡所规画，皆出于恺”。宋代的宋敏求在《长安志》中也说在隋大兴城兴建时，“命左仆射高颎总领其事，太子左庶子宇文恺创制规模，将作大匠刘龙、工部尚书巨鹿郡公贺楼（娄）子干、大（太）府少卿尚龙义并充使营建”。可见高颎主要是提出都城的总的制度，并负责总的施建方针，而具体的规划、设计则是由宇文恺完成的，其他的副使主要是协助负责施工和材料管理诸事务。
　　　　大兴城的兴建，不是在旧有基础上进行改建、扩建而成的城市，而是在短时间内按周密规划兴建而成的崭新城市。全城由宫城、皇城和郭城组成，先建宫城，后建皇城，最后建郭城。开皇二年（582）六月开始兴建，十二月基本竣工命名大兴城，次年三月即正式迁入使用，前后仅九个月，其建设速度之快实令人惊叹。整个工程的规划、设计、人力、物力的组织和管理都应是相当精细和严谨的。在规划设计和建设施工中，还得考虑地形、水源、交通、军事防御、环境美化、城市管理、市场供需等的配套，以及都城作为政治、军事、经济、文化中心的特点等诸多方面的因素，解决一系列复杂的问题。因此大兴城的兴建标志着当时的中国所达到的经济和科学技术水平。
　　　　宫城位于南北中轴线的北部，“东西四里（不含掖庭宫），南北二里二百七十步，崇三丈五尺”，实测东西长2820.3米（含掖庭宫），南北宽1492.1米。城内有墙把宫城分隔成三部分。中部是大兴宫，由大兴殿等数十座殿台楼阁组成，是皇帝起居、听政的场所。东部为东宫，专供太子居住和办理政务。西部为掖庭宫，是安置宫女学习技艺的地方。
　　　　皇城（又称子城）在宫城南面，由一条横街与宫城相隔，“东西五里一百一十五步，南北三里一百四十步”，实测东西长与宫城相同，南北宽为1843.6米。皇城是军政机构和宗庙的所在地。“城中南北七街，东西五街。左宗庙，右社稷。百僚廨署列于其间，凡省六，寺九，台一，监四，卫十有八。东宫官属，凡府一，坊三，寺三，率府十”。
　　　　郭城，又称罗城、京城，“东西一十八里一百一十五步，南北一十五里一百七十五步，周六十七里，其崇一丈八尺”，实测东西长9721米，南北宽8651.7米。全城由南北向大街十一条，东西向大街十四条，划分为一百零八个里坊和两个商市，形成棋盘型的布局。
　　　　城中的街道都很宽。通向城门的街道之宽度都在百米以上；最宽的是界于宫城和皇城之间的横街，宽达220米以上；位于南北中轴线上的主干道朱雀大街宽150米；不通城门的街道宽42—68米；最窄的是四周沿城墙内侧的顺城街，宽25米。里坊都筑有坊墙，坊中也有街道。大的里坊四面开四个坊门，中辟十字街；小的里坊开东西二门，有一条横街。这些纵横相交的街道形成一个交通网络，井然有序。各大街的两侧都开有徘水沟，街道两旁植以榆、槐为主的行道树，株行距整齐划一，使道路成为宽广笔直的林荫大道，为城市增添了风采。
　　　　在大兴城的规划和兴建中，对于环境美化和给排水问题，也给予了高度的重视。整个城址位于渭水南岸，西傍沣河，东依灞水、浐水，南对终南山。根据其地理环境和河道情况，开凿了三条水渠引水入城。城南为永安渠和清明渠，城东为龙首渠，龙首渠又分出两条支渠。三条水渠都分别流经宫苑再注入渭水，不但可以解决给排水问题，而且可以进行生活物资的运输。水渠两岸种植有柳树，形成了“渠柳条条水面齐”的宜人景色。城东南还开辟有曲江“芙蓉园”，其“花卉周环，烟水明媚，都人游赏盛于中秋节。江侧菰蒲葱翠，柳荫四合，碧波红蕖，湛然可爱”，是全城的风景区和旅游区。
　　　　有人曾列举世界古代十座城市的面积进行比较：（1）隋大兴城，583年建，面积84.1平方公里；（2）北魏洛阳城，493年建，面积约73平方公里；（3）明清北京城，1421—1553年建，面积60.2平方公里；（4）元大都，1267年建，面积50平方公里；（5）唐东京（洛阳城），605年建，面积45.2平方公里；（6）明南京，1366年建，面积43平方公里；（7）汉长安（年城），建于公元前202年，面积35平方公里；（8）巴格达，800年建，面积30.44平方公里；（9）罗马，300年建，面积13.68平方公里；（10）拜占庭，447年建，面积11.99平方公里。
　　　　从上所列可以看到，中国古代都市的规模之大在世界上是无与伦比的，而大兴城则更是位列榜首，堪称世界第一城。