Sau khi lên ngôi, vua Quang Trung từng có ý định dời kinh đô từ Phú Xuân đến Nghệ An. Ông cho khảo sát để xây dựng tòa kinh thành mới và đặt tên là Phượng Hoàng trung đô. Vị trí của kinh thành được chọn nằm gần chân núi Quyết (tức gần như trùm lên thành cũ), kéo dài đến Rú Mèo. Thành có cấu trúc gồm 2 vòng thành gọi là thành Nội và thành Ngoại. Thành Ngoại có hình thang, chu vi 2.820 m, diện tích khoảng 22 ha, được đắp bằng đất. Phía ngoài thành có hào rộng 3 m, sâu 3 m, mặt thành cao 3–4 m. Thành Nội xây bằng gạch vồ và đá ong, chu vi gần 1.680 m, cao 2 m, cửa lớn mở ra hai hướng tây và đông. Trong thành Nội có toà lầu rộng, cao 3 tầng, trước có bậc tam cấp bằng đá ong, sau có hai dãy hành lang nối liền với điện Thái Hòa dùng cho việc thiết triều. Nhìn từ trên không thì Thành Nội gần như hình tam giác: mặt hành phía Đông Bắc chạy sát theo chân núi Quyết (Phượng Hoàng), phía Nam cắt ngang qua núi Mèo (Kỳ Lân), phía Tây kéo dài qua cánh đồng theo một đường thẳng lên sát Mũi Rồng (một nhánh của núi Dũng Quyết).