修建时，西、南两面在原唐长安城皇城的基础上增修加长而成，东墙和北墙进行了新建。整个建设历时八年，到洪武十一年（1378年）基本完工。此后隆庆二年（1568年），陕西巡抚张祉在城墙外壁和顶部筑垒青砖以改变黄土结构。明末崇祯九年（1636年），陕西巡抚孙传庭为防备李自成进攻，修建了四门的“瓮城”。崇祯十六年（1643年），李自成攻克西安，从长乐门进入西安，后将长乐门焚毁。次年（1644年）在此称帝，国号大顺。
清代.清代基本沿袭明制，对西安城墙进行过十二次补修，其中规模最大的是干隆