唐长安城有三座主要的宫殿，分别是太极宫、大明宫和兴庆宫，称为“三大内”。
太极宫
其中“大内”就是宫城中的太极宫，是隋朝和初唐时期的皇帝居所和朝会之地。太极宫东西宽1285米，南北长1492米，面积约1.92平方公里。宫内由南向北分为前朝、后寝和苑囿三块区域。前朝的正殿为太极殿（隋称大兴殿），四周有廊庑围成的巨大宫院，东西两侧建有官署。后寝的主殿是两仪殿，周边有万春殿、千秋殿、甘露殿、神龙殿、安仁殿等殿堂。苑囿位于宫殿最后部，有亭台池沼等，其北的宫墙上有玄武门，著名的“玄武门之变”就发生在此。由于太极宫是隋文帝所建，所以装饰等都较为简朴。唐高宗继位后，认为这里比较潮湿，于是搬到了大明宫居住。
大明宫
大明宫位于太极宫东北方的龙首塬高地上，是一座相对独立的城堡，可俯瞰整座长安城。宫殿建于贞观八年（634年），从唐高宗开始的历代皇帝都在这里居住和处理朝政，称为“东内”。宫城为中轴对称格局，前部由丹凤门、含元殿、宣政殿、紫宸殿等组成前朝的南北中轴线，后部以太液池为中心组成内庭，分布着麟德殿、三清殿、大福殿、清思殿等数十座殿宇楼阁。整座大明宫东西宽1.5公里，南北长2.5公里，面积约3.2平方公里，是“三大内”中最大的一座。
兴庆宫
兴庆宫位于外郭城的东部，原是唐玄宗早年任临淄王时的藩邸，开元二年（714年）改名为兴庆宫。开元十四年（726年）进行了扩建，合并周围的邸宅和寺院，于十六年（728年）竣工，称为“南内”。天宝十三年（754年）又筑宫墙和城楼，形成了一座小型城堡。同时还附外郭墙建造了一道北至大明宫，南至芙蓉园的夹城，方便宫内人员来往潜行。唐玄宗和杨贵妃长期在此居住，盛唐后地位降低，成为安置太上皇和太后的场所。兴庆宫南北长1250米，东西宽1075米，周长4.6公里，面积约1.35平方公里，规模在“三大内”中最小。宫墙四面设门，正门兴庆门在西墙偏北处。宫内以园林为主，且不按中轴对称布局，因此具有离宫的性质。其南部主要是龙池，周边有勤政务本楼、花萼相辉楼、沉香亭等亭台楼阁。北部有兴庆殿、南薰殿、长庆殿、大同殿等一组宫殿。唐末兴庆宫毁于战火，1958年遗址改造为公园，并兴建了阿倍仲麻吕纪念碑等。
