汉长安皇宫主要是未央宫和长乐宫，未央宫称为西宫，是皇帝居住的宫殿，未央者，永远也；长乐宫称为东宫，为太后居住之地；建章宫乃是汉武帝修建，相传为汉武帝为求仙所建。
未央宫是西汉帝国的大朝正殿，建于汉高祖七年(前年)，由刘邦重臣萧何监造，在秦章台的基础上修建而成。未央宫是中国古代规模最大的宫殿建筑群之一，总面积近5平方千米之大，亭台楼榭，山水沧池，布列其中，其建筑形制深刻影响了后世宫城建筑，奠定了中国两千余年宫城建筑的基本格局。
未央宫修好时，刘邦其实是觉得有点奢侈了，就埋怨萧何铺张浪费了，萧何就说了：天子以四海为家，非壮丽无以重威，且无令后世有以加也。这也给后世皇宫定了个调子，所以沿袭自春秋的高台建筑，夯土台基越来越高，宫殿规模也越来越大，只有如此才能让百姓仰望，展现皇家威严。史书说未央宫前殿的夯土台基高度甚至比之后建成的长安城墙还高。
未央宫位于汉长安城西南部，这里是汉长安城范围之内地势最高的地方，高程～米。未央宫平面近方形，周围夯筑宫墙，墙宽7～8米，东西长米，南北宽米，周长米，面积5平方公里，占汉长安城面积的七分之一。
未央宫遗址平面图
未央宫复原图
（1）前殿遗址
前殿为皇宫大朝正殿，约位于未央宫中部，是未央宫及汉长安城中地势最高的地方，现存基址高出附近地面0.6～15米。基址南北米，东西米。
整个前殿建于一座大台之上，主体由三座宫殿组成，前可能为外朝，中可能为内朝（宣室），后可能是后寝。
（2）椒房殿遗址
椒房殿遗址位于前殿基址以北米，它是西汉一代皇后的宫殿建筑群。椒房殿由正殿、配殿和附属建筑组成。正殿基址东西54.7米，南北29～32米，殿堂周置回廊，四面回廊宽度不一。配殿在正殿东北，其范围南北86～87米，东西44.5～50米，由南、北二殿组成，二殿之间和北殿北面各有一座庭院。配殿之内有5条巷道。
未央宫椒房殿遗址平面图
配殿的南殿基址东西50米，南北32.5米。南殿东部和南部各辟一踏道，前者规模较大，后者规模较小。东踏道为南殿的主要进出通道。南殿北部庭院平面近方形，东西22.3～26.8米，南北22.5～28米，庭院四面置廊。庭院天井东西19～21.6米，南北16.4米。
配殿的北殿基址东西43.5米，南北23.2米，殿基北部庭院东西27.7米，南北15.75米，庭院天井东西23.2米，南北13.5米。北殿属于配殿的后殿。椒房殿遗址中的巷道均分布于配殿遗址中，主要在配殿遗址西部，其中四条巷道在南殿遗址，一条巷道在北殿遗址。这些巷道在中国古代建筑遗址中罕见。巷道方向有东西向和南北向不同，巷道短者13米、长者27米，巷道宽度0.9～1.6米不等。一般巷道壁有土坯包砌，其外抹草泥，表面涂白灰。巷道地面以条砖铺置，踏步以空心砖砌筑。
附属建筑位于正殿北部、配殿西部，包括3座庭院、9座房屋。庭院在东部，南北排列；房屋在西部，亦为南北排列，房屋多为长方形。
（3）少府（或其所辖官署）建筑遗址
少府（或其所辖官署）建筑遗址位于未央宫前殿遗址西北米，东距椒房殿遗址米。少府（或其所辖官署）建筑遗址是目前已发掘的秦汉宫殿建筑遗址中保存较好的一座。该建筑遗址的主体建筑居中，两侧为附属建筑，南、北各置庭院。主体建筑由南、北殿堂组成。
南殿堂面阔7间，进深2间，东西48.6米，南北17.5米。南殿堂坐北朝南，南边有东西排列的6个檐柱柱窝遗迹，柱窝间距各7米。殿堂之内南北居中位置，有东西排列的6个大型础石，础石间距各约7米，南与檐柱柱窝相对。础石置于础墩之上，础墩夯筑，表面包砌石板。殿堂地面置木质地板，地板之下构筑基槽，槽壁包砌石板。
北殿堂面阔5间，进深2间，东西31米，南北12.9米。北殿堂建筑布局结构与南殿堂基本相同，只是殿堂朝向相反，檐柱柱窝和殿堂中部的大型础石各5个。
（4）中央官署建筑遗址
中央官署遗址是一座封闭式的大型院落建筑遗址，院落东西.8米，南北68.8米。院落周筑围墙，院落围墙内外有壁柱。院落之内，约东西居中位置有一南北向排水渠，将院落分成东、西两部分，简称东院与西院。
东院东西57.2米，南北68.8米。东院有北门和西门各1座，北门位于东院东北角，门外东侧有一小房屋，西侧有一水井。北门应为进出东院的“后门”。西门位于东院西南角，应为沟通东院与西院的门道。东院有南北两排房屋，二者间距23.3米，两排房屋各自南面均有天井与回廊。南北两排房屋均东西并列各3座，房屋平面一般为长方形，坐北朝南。南排房屋南部的天井东西长35米，南北宽10.6米。南北两排房屋之间的天井东西长32米，南北宽11.2米。
西院东西73.2米，南北68.6米。西院有东门和南门各1座，东门位于西院东南角，与东院西门隔排水渠东西相对。南门亦位于西院东南角，是西院主要通道，也是中央官署院落的主要门道，门道面阔3.4米，进深2.4米。南门之内有一小型房屋，当为南门“门房”一类建筑。西院之内也有南北两排房屋，二者间距19.5米。两排房屋之间是天井、回廊和亭子。南排房屋与院子之间为天井和回廊。南排房屋东西并列3座，均为坐北朝南。南排房屋之南的天井，东西57米，南北6.1米。北排房屋东西并列4座，亦为坐北朝南。在南北两排房屋之间东西并列2个天井，其宽均为17.3米，东天井长20.2米，西天井长14.7米。东西二天井之间为亭址，亭址东西13.6米，南北17.3米。
汉代水井
汉代下水道