תכנון ירושלים המודרנית החל לראשונה עם כיבושו של גנרל אלנבי את העיר ב-1917. מתוכנית המתאר הראשונה נראה כי לבריטים היה אינטרס לשמור על צביונה המיוחד של העיר ועל כן הם הגבילו את הבנייה לגובה ואסרו על בנייה מחוץ לחומות העיר העתיקה כמו גם בנייני תעשייה. בשל תוכנית זאת ההתפתחות הגאוגרפית העירונית הראשונית נעה בעיקר לכיוון מערב ודרום מערב.
לאחר מלחמת העצמאות היה צורך בתכנון מחודש של העיר שכן הסכמי שביתת הנשק חצו את העיר לשניים והשטח הבנוי שנותר תחת שלטון ישראלי עמד על 10,000 דונם בלבד. המרכז המסחרי בעיר שעד עתה היה באזור האגן המזרחי לא יכול היה לשרת עוד את הציבור היהודי והיה צורך להזיזו מערבה. כתוצאה מכך ההתפתחות העירונית נעה לכיוון המורדות המערביים של הרי יהודה ומנגד יועדה להשיק למערך העירוני שקדם לזה של 1948.
רצונם של קובעי המדיניות והמתכננים לפתח את העיר נתקל בקשיים וזאת בשל נתוניה הטבעיים של העיר. ירושלים היא עיר הררית בגובה טופוגרפי של 750 מטר ויותר ובגבולו של מדבר, במרחק של 60 קילומטר ממישור החוף עם תנאי תחבורה סביבתיים קשים. ללא מקורות מים מרובים ופוטנציאל תעשייתי וחקלאי מוגבל. הבנייה בה הייתה צפופה ובעלת צביון מיוחד ובמאות השנים האחרונות עד למלחמת ששת הימים לא מנתה יותר מאשר 50–150 אלף נפש. השקעות בתעשייה ומסחר היו מעטות והיה צורך בסבסוד כמעט לכל פיתוח כלכלי. נוסף על כן, אופייה הדתי וקווי המתאר המוקדמים באשר לשמירה על צביונה הייחודי האטו את הפיתוח העירוני בירושלים.
ירושלים לאחר מלחמת ששת הימים.
מלחמת ששת הימים חוללה תפנית בגבולות ירושלים, שטחה המוניציפלי של העיר גדל ל-108 אלף דונם. התרחבות שטחה המוניציפלי של העיר גרם לאכלוס והקמה של שכונות חדשות וישנות בקצב מהיר. תוכנית האב שפותחה לירושלים רבתי ביקשה להגדיל את מרכזיותה של העיר במדינת ישראל וזאת על ידי פיתוח מערכת תחבורה שתקל את הנגישות אליה. כמו כן התייחסה תוכנית האב אל הרחבת העיר ופיתוח התשתיות באזורים הסמוכים לה, כל זאת תחת שמירה על צביונה של העיר. השינוי בעתידה של ירושלים כאמור החל לאחר מלחמת ששת הימים, הן במישור הפוליטי והן במישור המרחבי. שכונות רבות נבנו במטרה לאכלס את האוכלוסייה היהודית החדשה. כרבע מאוכלוסייתה הכללית היו תושבים לא יהודים והיא הוסיפה לקלוט אוכלוסייה יהודית שהצטרפה מטעמי דת בעיקר. מסוף שנות ה-70 הלך והתהווה סביב ירושלים מטרופולין (מטעמים פוליטיים אין מגדירים את ירושלים כמטרופולין), תמורה זאת יצרה בירושלים תופעה גאוגרפית ודמוגרפית שניתן לראותה בשלוש טבעות. המעגל הראשון הוא הפנים עירוני, ירושלים העיר בגבולותיה הרשמיים כולל אוכלוסיית מזרח ירושלים. המעגל השני שנוצר הוא המעגל החוץ עירוני בסמוך ובמקביל לגבולותיה המוניציפליים של העיר. המעגל השלישי מתוחם לפי אזור ההשפעה של הכפרים מצפון לרמאללה, אשר להם עדיין זיקה לירושלים מעלה אדומים במזרח, גוש עציון כריכוז יישובי עברי צפוף יחסית מדרום וכפיפת הרי יהודה ממערב בציר שורש ורמת רזיאל. מטרופולין ירושלים מעוצב בראש ובראשונה על ידי מערכת סבוכה של שיקולים פוליטיים בעלי קונפליקט לאומי (השסע היהודי-ערבי).
המגמה המרכזית של מתכנני העיר וקובעי המדיניות הייתה לפזר את האוכלוסייה בירושלים על מנת להבטיח רוב יהודי. השאיפה הייתה להרחיב את העיר כך שיתהווה מרחב סביב העיר שישמש רקע להתפתחות מטרופוליטאנית מגוש עציון בדרום, מעלה אדומים במזרח, הר בעל חצור מצפון ובית חורון ממערב. בניגוד למדיניות הפיתוח הלאומי בתל אביב ובחיפה להפחתת האוכלוסייה, המגמה בירושלים הייתה לאכלס את האזור ברוב יהודי וזאת בשל המבנה הדמוגרפי של העיר ואזורה. על פי נתוני הלמ"ס נכון לשנת 2008 גרים בירושלים העיר 63% יהודים ו-35% ערבים, במרחב ירושלים היחס הוא כמעט שווה. המאבק הטריטוריאלי בין יהודים לערבים בא לידי ביטוי בעיקר בבניית בתים ורכישה של שטחים חדשים. אזור ירושלים היה מיושב באוכלוסייה ערבית גם לפני ההתפרסות המטרופולינית ועד פרוץ האינתיפאדה השנייה התפרס המטרופולין הערבי מחברון בדרום ועד רמאללה בצפון, אבו גוש במערב ובואכה יריחו במזרח. בעקבות האינתיפאדה נקטע הקשר בין האוכלוסייה הערבית השוכנת באיו"ש והעיר ירושלים.
בסיטואציה רגישה ומורכבת מעין זו, רמת הרגולציה המרחבית היא גבוהה במיוחד ומעורבות השלטון המרכזי והמקומי היא טוטאלית בהשפעתה על עיצוב המטרופולין. תכנונה העתידי של ירושלים ייקבע במידה רבה על ידי ההסדרים הפוליטיים העתידיים בין ישראל לישות הפלסטינית.
תוכניות עתידיות.
כחלק מתהליך פיתוח העיר הוחלט לבצע תוכנית ארגונית אשר תסייע בשיפור מעמדה של מרכז העיר שהלך ודעך במסגרת התרחבות העיר ונדידת התושבים אל השכונות החדשות. התוכנית פועלת בשני מישורים, הראשון נוגע לפרויקט הרכבת הקלה אשר אמור לשפר באופן משמעותי את הגישה אל מרכז העיר. במישור השני הוחלט על הקמת חברת בת של החברה לפיתוח ירושלים שתפקידה יהיה לגייס משאבים, ולגבש תוכנית ארוכת טווח לפיתוח מרכז העיר. על-פי נתוני החברה נכון לשנת 2006 כבר נראות תוצאות בשטח באשר להצלחת התוכנית. ישנה עלייה בקנייה של נדל"ן, מותגים מסחריים ונהירה של סטודנטים אל מרכז העיר.
חיפה.
אם התהוותה של ירושלים כעיר גדולה נוצרה בעיקר משום גורמים דתיים ורגשיים, הרי מרכזיותה של חיפה התהוותה הודות למיקומה הגאוגרפי בסמוך למפרץ חיפה. קו החוף של ישראל אינו מהווה מקור משיכה לנמלים רבים, בעיקר משום היעדר מפרצים גדולים לאורכו. נתוניו של מפרץ חיפה לעומת זאת הם טובים למדי. אורכו כ-12 קילומטר ורוחבו כשני קילומטר.
עד לשנות ה-20 של המאה ה-20 הייתה חיפה כפר קטן שאכלס כפר דייגים לא גדול ואת מושבת הטמפלרים. הופעתן של ספינות הקיטור הקנתה לחיפה יתרון משמעותי כמוקד משיכה עירוני. השלטון הבריטי ששלט בארץ היה מעוניין בשליטה ובפיתוח של נמל גדול בעל ערך אסטרטגי, נתוניו הטבעיים של המפרץ הביאו אותם לידי החלטה לבנות את נמל חיפה. נוסף על היתרונות הטופוגרפיים ההתפתחות העירונית בחיפה נוצרה בעקבות ההתיישבות של הכיתות הנוצריות ובמיוחד של כת הטמפלרים. הטמפלרים, כת נוצרית גרמנית שפרשה מן הכנסייה הפרוטסטנטית, הגיעה אל חיפה משיקולים דתיים והביאה עימה דרישות בסיסיות לאיכות חיים עירונית. הטמפלרים פיתחו בחיפה את התעשייה המסחר והתחבורה והפכו את הכרמל למוקד משיכה למגורים. ההתיישבות היהודית המאסיבית בחיפה החלה מאז העלייה השלישית בעיקר בגלל מיקומו של נמל חיפה שהיה נמל כניסה לארץ. בימי המנדט הבריטי גדלה אוכלוסיית חיפה מ-24,640 נפש בשנות ה-20 ל-128,800 נפש בשנות ה-40 ומספר היהודים באותה תקופה גדל מ-6,230 ל-66,000. שטח העיר גדל מ-800 דונם לכ-5,500 דונם.
העלייה החמישית הביאה עימה אנשי עסקים ותעשייה, שהתיישבו בעיקר באזור במושבה הגרמנית והדר הכרמל. נוסף על כן, הקמת הטכניון העברי שהיווה מוסד תרבותי ורוחני מרכזי לעיר גרם לרכישה מאסיבית יהודית של קרקעות מהטמפלרים בעיקר באזור זה, מה שיצר הפרדה בין ההתיישבות היהודית שבמפלס ההר לבין ההתיישבות המעורבת שבעיר התחתית. העיר התחתית צמחה במקביל להתיישבות בהדר הכרמל בעיקר בגלל בניית המסילה מחיפה לקנטרה ולמצרים שהציבה את חיפה כמוקד כלכלי ותחבורתי ברצועת החוף. מפעלים רבים דוגמת "נשר", "שמן" וחברת החשמל הוקמו בסמוך למסילה. כתוצאה מתהליכי הבינוי שהתרחשו בחיפה נוצרו שלושה מרכזי עסקים ראשיים בעלי מרכזי משנה הפזורים בתוך השכונות שבמרחב. תהליכי העיור המואצים שהתרחשו בחיפה מייצבים אותה כיום בתבנית של אגד ערים אשר בו פרברים עירוניים ועירוניים למחצה מפתחים זיקה הולכת וגדולה אל עיר האם.
אגד הערים של חיפה כולל את פינתו הצפונית-מערבית של הכרמל, את חוף הכרמל הצר היורד עד לטירת כרמל, את עמק זבולון עד למבואותיה הדרומיים של עכו, וכן את מורדותיהן המערביים של גבעות אלונים בציר קריית טבעון-רכסים-קריית אתא.
תל אביב.
איתורה של תל אביב כאזור להתיישבות הוא בזכות קרבתה הגאוגרפית ליפו העתיקה. ב-1906 קבוצה של יהודים תושבי העיר יפו החליטו להקים את אגודת "אחוזת בית" בסמוך ליפו. הרעיון היה להקים פרברי גנים ליד ערים סואנות בדומה למודל האירופי שפותח כריאקציה למהפכה התעשייתית. אחוזת בית נבנתה במתכונת שתי וערב של רחובות מקבילים בעלי בתים חד קומתיים. מרבית הבנייה נעה לכיוון צפון לאורך קו החוף.
ב-1921, עם פרוץ המאורעות בין יהודים לערבים בארץ ישראל, החליט השלטון המנדטורי על ניתוקה של תל אביב מיפו. צורפו לה שש שכונות ותיקות, שטחה עמד על 1,431 דונם שבו התגוררו 13,000 תושבים והיא קיבלה מעמד של מועצה מקומית. בתקופה זו לא חל גידול משמעותי באוכלוסייתה של העיר, כיוון שגלי העלייה שהגיעו בשנים אלה דגלו בעיקר בהתיישבות חקלאית.