唐洛阳城南对伊阙，北倚邙山，洛水横贯其中，有河汉之象，也是在隋朝东都的基础上再一步建设起来的。南北宽约十六里，东西宽约十五里，周围七十里。由外郭城，皇城和宫城所组成。城内纵横各十条大街，分隔里坊一百零三个，开南、北、西三市。
在地理位置上，洛阳城与西京长安遥相呼应，成犄角之势。平面布局与长安城有着很大的区别，其宫城和皇城不在全城北部正中，而位于全城的西北隅，居高临下，易守难攻。皇城之南更界以洛河，所以其防卫之坚固严密甚于长安。武则天时期将雍、同、秦七州数十万户近百万人口迁至洛阳，并建上阳宫作为处理朝政的主要宫殿。
宫城东西宽近五里，南北宽近三里，有隔城四重。正门曰应天，正殿曰明堂，明堂之西的武成殿为衙门处理人民事政之地。上阳宫在宫城之西南隅，南临洛水、西拒谷水、东即宫城、北连禁苑。宫内正门正殿皆东向，正门曰提象，正殿曰观风。内隐偏殿、亭、观共九所。上阳之西，隔谷水为西上阳宫，间有虹梁横跨谷水使两宫相连，往来十分方便。禁苑内多集珍禽异兽，为皇族狩猎之所，帝王之家所食之物有些亦来源于此。
南、北、西三市与长安城东、西二市不同的是三市均依河渠，货船可直达市中。南、西二市内货贿山积；北市是洛阳最繁华的地方。全国各地的舟船万余艘在这里集散，填满河路；商贩往来贸易，车马塞道。北市附近还集中了洛阳大部分的旅馆和酒家，从丝绸之路东来的阿拉伯人、波斯商人随处可见。龙门石窟刻字反映出北市当时有彩帛行、香行、丝行等，这些行业都参与开凿石窟，说明其财力相当雄厚。大唐经济的繁荣也可见一斑。