洛阳城由宫城、皇城、里坊区和郭城组成。将宫城的应天门、皇城的端门、天津桥、天街和郭城的定鼎门串连起来，就构成了隋唐洛阳城的城市中轴线。宫城、皇城在郭城的西北角，而宫城则位于皇城之北。郭城东北部及洛水南岸部分为里坊区。城的建筑规模略小于京城大兴城，但宫城、皇城的位置选择在郭城西北地势高亢的地方，其注意安全防御远甚于长安大兴城。严格的里坊规制，强化了对城内居民的控制。城内三市的位置，都傍临河渠，比大兴城更多地考虑了工商业的繁荣。这座城市的设计规划，特别是里坊的设计，不仅影响了当时国内新建和改建的地方城市，也为邻近一些国家的都城所仿效。

郭城：

郭城是都城外围廓，对都城起防护作用。唐洛阳城是在隋洛阳城的旧址上修复兴建的，为南北长的准矩形里坊式布置的中世纪城堡城市。

郭城，隋时只有短垣，唐时筑高约5.22米。外郭有八门，通过郭城正南门——定鼎门与天津桥、皇城和宫城轴线贯通，形成唐洛阳城中轴线。根据陆机《洛阳记》的记载，唐洛阳城外廓共十二门，城内有三条大道，居中一条为官道，是文武百官平日着官服晋朝面圣的专用通道，而平常百姓只能通过左右两侧的大道进入城中，且左出右进。

里坊区：

里坊是居民宅院、各宗教寺庙以及中央或当地行政机构的所在地。里坊的街巷布局包括：东西南北大街、环坊墙内侧的街巷和其他一些小的巷、曲。这样十字街再加上小的巷、曲相隔,就构成了隋唐洛阳里坊的内部结构,居民住宅就分布在诸巷、曲之内。郭城内三分之一的里坊分布洛河以北‚大抵贫寒人家居多，其余分布于洛河以南多为达官显贵的邸宅，不少被精心营建为园林，其中最负盛名的有：白居易履道坊宅院、牛僧儒归仁园和午乔庄绿野堂。

皇城：

皇城是唐王朝的中央机关办公所在地，相当于明清故宫的外朝。都城建筑群最为壮丽者是皇城和宫城。建筑造型宏伟壮丽，庭院明朗开阔，象征封建政权至高无上。皇城位于洛河北都城的西北角，南起今洛河桥，北至烧沟村，东起今老城北大街，西至西工电影院这个方形区域内。它区别于西京长安皇城在都城正中北部的布局，其原因之一是自然地理条件，皇城轴线要对准伊阙，使其符合风水格局。

皇城正南对准定鼎门和天津桥的端门。城中南北向有四条街，东西向有四条街。宋代李格非的《洛阳名园记》“环溪”园中曾说：“以北望，则隋唐宫阙楼殿千门万户，延亘十余里。”

宫城：

宫城是唐朝皇帝举行大典、接见外国使节和皇族宴饮起居之处，相当于明清故宫的内廷。庭院深邃，建筑紧凑，相对排列，秩序井然，幽美而恬静。皇城内北为宫城。隋称紫微城，宫城的正南门——应天门址在今周公庙西侧的定鼎路上，门两侧有垛楼，垛楼外有阙楼，两者之间有长廊相连（廊长38米，宽约11米）。由此可见应天门城楼的宏大景象。