西安位于陕西中部的关中平原，行政面积约1.01万平方公里（10097.01平方公里）。地势南高北低：南部为巍峨的秦岭山脉，最高峰太白山海拔约3767米；北部为开阔的渭河平原。城内河网发达，古有“八水绕长安”之说，市区附近有灞河、浐河、潏河、滈河、皂河、沣河、渭河、泾河等，主要汇入黄河的渭河水系。气候属暖温带半湿润大陆性季风，年均气温约14.3℃，历史极端最高约43.3℃、最低约-21.2℃，年降水量约597毫米，年均日照约1927小时。西安市区位于渭河南岸，海拔在370—470米之间，市中心大约处于北纬34°15′40″。常住人口长期增长：2000年约741万，2010年约847万，2020年约1295万，2025年约1324万，增速有所放缓。

现存的西安城墙为明清时期的西安府城墙，始建于1370年，1378年基本竣工。城墙为长方形，东西两侧长度分别约2683米和2626米，南北两侧约4194米和4134米，周长约13.74公里，围合面积约12平方公里。外侧有护城河，约宽20米、深10米，历为城市防御体系的重要组成。1643年李自成曾从长乐门攻入此城，次年在此称帝。

与此相比，唐代的长安城规模远大得多。唐长安为长方形、沿中轴线对称布局，由郭城（外城）、宫城和皇城三部分构成。郭城东西长约9721米，南北宽约8652米，面积约83.1平方公里，城墙厚约12米、高逾5米，单是郭城的面积就约为明清西安府城的七倍。宫城位于郭城北部中轴线上，东西长约2820米、南北宽约1492米，周长约8.6公里，内部又分掖庭宫、太极宫和东宫三部分。太极宫为初唐皇宫，北侧开有两扇通门，其中玄武门为历史事件“玄武门之变”发生地。皇城紧邻宫城以南，布局与宫城相仿，周边形成了皇权核心区。 球友会

唐代还有几处规模宏大的宫殿：太极宫（隋代称大兴宫）面积约1.92平方公里；大明宫建在城外的龙首塬高地，可俯瞰都城，东西约1.5公里、南北约2.5公里，面积约3.2平方公里；兴庆宫位于外城东部，面积约1.35平方公里。长安郭城内街道网格分明，南北主街约11条，东西主街约14条，共划分出一百一十坊；其中贯通城门的三条南北向大道与三条东西向大道构成交通骨干，最为壮阔的是朱雀大街，南北贯通皇城与外城，长约5公里、宽约150米，是当时城市仪仗与繁华的中心通道。

东西两市为长安的商业中心，夜市繁华，酒肆楼馆通宵达旦。盛唐时长安人口据估计曾达约150万，外国人约50万，是当时世界上规模与繁荣程度罕见的大都市；日本平安京的布局便受到长安的显著影响。从面积和城市格局来看，唐代长安明显比今天的西安古城要大得多。