汉高帝于五年五月自洛阳启程返回关中，六月壬辰日，于都城栎阳发布大赦天下的诏令。七月，燕王臧荼反叛，汉高帝率兵亲征。九月，俘虏臧荼，立太尉长安侯卢绾为燕王。闰九月，营建新都长安，修建长乐宫。

汉高帝选定位于渭水南岸的原秦朝兴乐宫故地作为汉帝国新都的基地，取名长安。它位于今陕西西安城西北约十千米处的渭水南岸的南高北低的台地上，城市平面大体上近似方形。汉高帝五年闰九月营建的长乐宫和汉高帝六年营建的未央宫，是都城长安城内最主要的两个宫殿区。长乐宫在都城南半部分的东侧，未央宫在都城南半部分的西侧，这两个宫殿区便占据了主城面积（约三十六平方千米）的三分之一。据考古勘测得知，长乐宫的宫墙周围超过十千米，未央宫的宫墙周围近九千米。此外，城内还有九市和一百六十闾（lǘ），分布于地势低洼的北阪。

长安城墙全部为版筑的夯土墙，墙基底厚十六米，现存高度达七米以上，城的方向基本上为正南北，城墙周长二十五千米，前面有三个城门，四周共有十二个城门，城门上建筑有城门楼。城中贯穿南北的安门内大街长五点五千米，称为驰道、御道，属于皇帝专用，街道宽四十五米，御道宽二十米。

未央宫是建筑于高台上的宫城，是作为大朝时用的，占全城面积五分之一，平面呈方形，前面约两千米，四面辟门，南面端门正对长安城南墙上的西安门，是宫城的正门。端门北的未央前殿，是未央宫的主要建筑。前殿平面阔大，呈狭长形，它是将龙首山岗地削成平台，作为宫殿的台基，即所谓“宫基不假累筑，直出长安城上”，气势雄伟。《三辅黄图》称前殿东西五十丈（一百二十米），深十五丈（三十五米），面积近北京故宫正殿太和殿两倍。前殿的夯土基址至今仍矗立在地面之上，南北长约三百四十米，东西宽一百五十米，由南至北次递增高，形成三个大台面。北端高出十余米，站在殿址北部最高处北向，可以望见渭水。

未央宫除前殿外，还有十几组宫殿。前殿的前面为广庭，左右和后方亦建有殿堂，四周另有宫墙围绕。有东西掖庭宫，北有后宫十四区。诸多小宫犹如众星拱月，以陪衬主要宫宇的气势。西掖庭的西面为园林，有沧池、渐台（水中台）。未央宫北部建有天禄、石渠二阁，收藏典籍。未央宫东门对着长乐宫的西门，门外建有东阙；未央宫北门外建有北阙。未央宫与长乐宫中间相距一里，中间隔有武库。《汉书·高帝纪》所载“萧何治未央宫，立东阙、北阙、前殿、武库、太仓”，与今日考古勘测和发现完全吻合。

据刘歆《西京杂记》记载：“未央宫，周围二十二里九十五步五尺，街道周围七十里，台殿四十三，其三十二在外，其十一在后宫，池十三、山六，亦在后宫，门闼儿九十五。”这一记载表明，未央宫是由诸多宫殿、台榭、楼阁、园林、假山、池泽并围绕前殿（正殿）所形成的有统一布局而又规划整齐、气势宏伟的建筑群体。未央宫前殿、武库、太仓分别作为代表着汉帝国政权、军权、财权的壮丽建筑，意在体现皇帝的尊严和帝国政权的巩固。未央宫建成后，长乐宫为皇后所居，未央宫作大朝之用。总之，长安城西南隅的未央宫是大汉帝国政权的象征。

在长乐宫、未央宫营建期间，栎阳仍是帝国的都城。

汉高帝七年冬十月，长乐宫经过整整一年的紧张施工，终于建成。汉高帝在这里接受诸侯王、群臣对他的朝贺。朝贺时，群臣按叔孙通制定的礼仪，“以次奉贺”，“竟朝置酒，无敢喧哗失礼者”。长乐宫从此正式启用。

同年二月，汉高帝车驾再次来到长安。当时，由丞相萧何主持营建的未央宫已经落成。高帝见未央宫壮丽无比，生气地对萧何说：“天下动乱，战乱连年，百姓疾苦，成败尚未可知，为什么将宫室修造得如此豪华过度？”

“正因为天下尚未安定，才好趁此机会营建宫室。况且天子以四海为家，宫室如不壮丽则不足以显示天子的威严，可以令后世宫室的建筑规模不得超过它。”

听萧何如此解说，汉高帝转怒为喜。

未央宫既已落成，汉高帝于七年二月由栎阳正式迁都于长安。

未央宫落成，汉高帝在前殿举行盛大宴会，会见诸侯、群臣。宴会开始后，高帝手捧玉杯，起身向太上皇敬酒祝寿，说道：

“当初大人常常说臣没有出息，不能治产业，不如二哥有能力，如今我在事业上的成就，同二哥相比谁多？”

群臣见汉高帝如此高兴地开玩笑，在殿上都高呼万岁，大笑着取乐助兴。