明清北京城

元代

北京城的前身最早可追溯到元世祖營建的元大都城。元朝定鼎中原後，元世祖忽必烈決定建設大城作為元都，於世祖至元四年（1264年）下詔，在原金中都東北方向營建元大都（突厥語稱為汗八里）。大都設計時參照《周禮·考工記》中「九經九軌」、「面朝後市」、「左祖右社」的記載建設，規模宏偉，規劃嚴整，設施完善。
大都城開城門11座，其中東、南、西三面各三座，北面為兩座。東面三門由北向南依次為：光熙門、崇仁門，齊化門；西面三門由北向南依次為：肅清門、和義門、平則門；南面三門中：麗正門居中，順承門在西，文明門在東；北面兩門中：健德門在西，安貞門在東。

明代

洪武元年八月（1368年），明將徐達攻陷元大都，太祖改大都為「北平」。由於元順帝不戰而逃，元大都城未受炮火而完整保存。當時明軍新勝而大都城大不利防守，徐達遂在北城牆南面5里（實2.8公里）處建起新城牆，放棄原北城牆土地；同時以磚包砌城牆，「以固其堅」。洪武四年（1371年）後，元大都的北城牆被廢棄，夯土外露，被稱為「土城」，原北城牆上的安貞門和健德門，以及東、西城牆上最北邊的光熙門和肅清門也因此廢棄（元大都土城現存北段、西段城牆遺蹟和護城河遺址，肅清門瓮城土牆南半部遺蹟也清晰可見）。
洪武三年（1370年），太祖朱元璋封四子朱棣為燕王，就藩北平城。建文元年（1399年），朱棣發動靖難之役，並於建文四年（1402年）奪位，次年改元永樂（1403年）。永樂四年（1406年）朱棣改北平為北京，開始籌劃遷都。其時，北平城只是北平布政使司首府和藩會，城池規制稍嫌簡狹，不利於對蒙古餘黨的防守，也不符合帝都之規格。此為明代北京城營建的初衷。
永樂四年（1406年）開始，明成祖朱棣實施了一系列擴建北京城的計劃：當年，在原北平燕王府的基址上營建西內；永樂七年（1409年）開始營建昌平天壽山長陵，示天子戍邊以發民築城；九年疏浚會通河，十三年鑿清江浦，使運河連貫暢通，保證建設的物資與糧食供給；永樂十四年（1416年）起，摹仿南京皇宮營建北京宮殿。十八年（1420年），建成紫禁城宮殿、太廟、太社稷（中山公園）、萬歲山（景山）、太液池（今北海、中海）、十王府、皇太孫府、五府六部衙門和鐘鼓樓，同時將城牆南段南移800米（0.8公里），以修皇城牆。永樂十九年（1421年），朱棣正式遷都北京。遷都後在南郊修建了天地壇（天壇）和山川壇（先農壇）兩祭壇。有資料認為明成祖將北京城的中軸線東移百五十步，以魘鎮前朝王氣
明英宗正統元年至十年（1436年至1445年），英宗朱祁鎮對北京進行了第一次增築，工程包括：將城牆全部用磚包砌；於九門上增建城樓，增築瓮城、箭樓；城池四角增建角樓；各門內道立牌坊一座；護城河上木橋全部改砌為石橋，橋下加設水閘，河岸亦用磚石鋪造駁岸；在京北設昌平城、拱極城（宛平城）二城，與北京城互為犄角；加設內長城等拱衛。整修後的京師內城牆周長45里。持續近十年的一系列增築使北京城形成了堅固的城防體系。
明世宗嘉靖時期，世宗朱厚璁對北京進行了第二次增築。明朝後期，正陽門外聚集的人口增多，嘉靖三十二年（1553年）給事中朱伯辰上書陳說城外人口激增，應添修外城防護外族侵擾，時北京城郊尚遺有金、元故城「周可百二十公里」，「增卑補薄，培缺續斷，可事半而功倍」。這與中國古代城市「內城外郭」的重城制相吻合，因此嘉靖帝下詔增築。後財政拮据，著名權臣嚴嵩巡視後提出先築南面城牆，待財力充裕再「因地計度，以成四面之制」，於是將北京城南已經築起的一面城基，「東折轉北，接城東南角；西折轉北，接城西南角」，外城自嘉靖三十二年動工，當年十月完工，三面城牆全長28里，從而形成了北京城池「凸」字形的格局。

清代

清代北京城基本沿襲了明代北京的格局，對皇城內規制有所裁撤，將明代皇城內的大量內廷供奉機構改為民居，同時將內城大量的衙署、府第、倉庫、草廠也改為民居。將內城劃作滿城，內城成為八旗專屬居住區，令漢人統統遷往外城居住。清朝還在北京城內添建了大量黃教寺廟、王府，並在西郊修建三山五園等皇家園林。城池的設施、形制在清乾隆年間達到鼎盛。後清人再未對北京城池布局進行過改動，北京內外城「凸」字格局自明嘉靖後一直延續了近500年，再沒有變動。

明至清末

明清時期皇帝非常重視北京城池的保護和修葺，城牆上不得任意增開豁口，城樓、箭樓、雉堞、牆面磚體如果發生破損、塌陷和酥裂起鼓，都要及時進行維修。
據史書載，明末李自成撤離北京時，除焚燒紫禁城三大殿外，各城城樓也被放火焚毀，這是有記載的第一次對北京城池有計劃的破壞（不過1960年代拆除城樓時發現，東直門和崇文門仍為明朝原構）。1900年義和團之亂時，正陽門箭樓被拳民焚毀，城樓被印度士兵焚毀；朝陽門箭樓、崇文門箭樓分別被日軍和英軍擊毀；內城西北角樓被俄軍擊毀。這一年，英軍扒開永定門西側的外城城牆和天壇壇牆，將京奉鐵路終點由城外馬家堡延伸至天壇內（時為英美司令部）。這是北京城牆第一次被扒開豁口。1901年，英軍又扒開了永定門東側的外城城牆，將鐵路終點東延至正陽門東側，即後來的正陽門東火車站（前門火車站），以便使館人員戰亂時撤至天津。此外英軍還將東便門南的外城東城牆扒開，修建了通州至東便門的鐵路線。

中華民國時期

1912年至1949年期間，北洋政府、中華民國政府和華北維新政府都對北京城池進行了有計劃的拆除和改動。1915年，北洋政府修建北京環城鐵路，將東北和東南角樓附近敵台拆除，角樓兩邊城牆上各闢券洞；德勝門、安定門、朝陽門、東直門的瓮城及閘樓都被拆除，以便環城火車從中穿過。此外，正陽門瓮城也被拆除，以改善前門地區的通行條件。為方便交通，還在內城城牆上開闢了和平門、建國門、復興門等通道。皇城城牆除南面和西南面保留一段外，也被陸續拆除。
北京內城、外城的一些過於殘破的城樓、箭樓和角樓由於缺乏修繕經費，也在20世紀20年代和30年代陸續被拆除。到1949年時，北京城池一部分城樓、瓮城已不存，城牆上被新辟了大小城門若干，然而城牆總體上沒有大的中斷，其「凸」字型布局尚存；除一些角樓外，大部分城樓、箭樓、敵樓也保存完好。

中華人民共和國時期

1949年，中華人民共和國定都北京。此後，中央政府認為北京城牆妨礙建設現代交通、不利於都市計畫，因而決定將其徹底拆除。北京城牆的拆除經歷了一個較長的過程。20世紀50年代外城城牆被徹底拆除；內城城牆從1953年開始陸續拆除，至文化大革命期間北京修建戰備地鐵，內城城牆被徹底拆除。
北京城牆的存廢問題自建國伊始就引發了十分激烈的爭議。以梁思成為代表的保留派認為城牆應整體保留，城內外交通問題只要多開幾個豁口就可解決，此外，北京城的西段城牆在永定河泛濫時還可以起到防洪作用。主張保留城牆的人包括紅學家俞平伯、時任文化部副部長的鄭振鐸、蘇聯專家團部分專家等。迫於當時強大的政治壓力，保留派的聲音被壓制住。「大躍進」結束之後，北京城牆的外城已全部拆除，內城拆除一半。 
進入60年代後，中蘇交惡，戰爭一觸即發。北京地鐵的修建被提入日程。1965年7月1日，北京地鐵1號線開始建設。當時修建地鐵採用開挖明渠然後加蓋覆蓋的方法，施工路線所經過的地區，地面建築需全部拆除。考慮到居民拆遷、占路施工等問題，因此地鐵東段（城區之內）的路線大部分沿著北京內城的城牆基址。
從1950年代城牆開始拆改，到1965年大規模拆除城牆的這段時間裡，北京城牆的拆除工作主要由北京市的市政和道路建設部門負責，此外各工廠、及街道居民也以義務勞動的形式參加城牆的拆除工作。地鐵施工開始後，為加快工程進度，鐵道兵部隊也參加到城牆和城門的拆除工作中。地鐵一期工程拆除了內城南牆、宣武門、崇文門，全長23.6公里。二期工程由北京站經建國門、東直門、安定門、西直門、復興門，沿線拆除城牆及城門，全長16.04公里。其中，西便門附近一段長約100米的內城城牆因為被地鐵施工單位用作堆放建築材料的貨場圍牆而未被全部拆除，但北端牆體被削去近一半的厚度。崇文門東至東南角樓的一段內城城牆則因為地鐵線路不需從該處經過而得以部分保留，但牆頂亦被削去，牆磚被居民拆走挪作他用。從1972年起，為了在地鐵環城段上方修建二環路，以及在前三門地區修建高層住宅，北京內城東、西、南三面的護城河被陸續加蓋，改為暗溝。
1978年改革開放後，美籍華人建築家貝聿銘受政府邀請，回國就發展和都市計畫提供諮詢。當時貝聿銘被邀請設計10幢現代化飯店，包括在紫禁城附近建一幢龐大的高層建築，但被貝聿銘拒絕，他還敦促當局頒布禁令，保護紫禁城不受現代化發展的「破壞」。
至1979年國務院下令停止拆除殘餘城牆、保護城門時，北京城池遺存的只有正陽門城樓、箭樓，德勝門箭樓，東南角樓，內城護城河北段，以及北京站南和西便門兩處內城城牆殘餘。北京城池至此大體上已不復存。

外城

1553年（明朝嘉靖三十二年）間增築。又稱「國城」、「外郭」。城牆長28里，高7.5米至8米，底寬約12米，頂寬約9米。東南角因避讓水窪而向內曲折，被附會為「地陷東南」。
嘉靖二十八年籌劃重修外城時，最初的構想為在各城門外修建關廂子城，從而形成大城居中、九座子城拱從的奇特布局。後改為環城修築外廓，南面將天壇南牆包入，然後東西兩路向北（位置大約在內城城牆外2000米處），至洪武除年被廢棄的元大都土城的東垣和西垣南端，然後從土城取土，修建北面、東北和西北三段城牆。外城總長度預計在120里左右，與內城構成「回」字形布局，辟門十一座，南、東、西各三座，北面兩座。
1550年（嘉靖二十九年）開始修築前三門外的關廂城（三座獨立於城門之外的小城），但由於需要拆毀的店鋪民房甚多，民情洶懼，工程不久停止。1553年（嘉靖三十二年）又決定利用元大都土城遺址，四面環繞修築京城外郭城。最初規劃的外城長七十里，東西十七里，南北十八里，設城門十一座、敵台一百七十六座，西直門外和通惠河設置水閘兩處，其它低洼地帶設置水關八處。由於工期浩大，在嚴嵩建議下，改為先修築南面城牆，將正陽門外的大片繁華市區包入。此議得到嘉靖帝的許可，外城工程於嘉靖三十二年閏三月開工，同年十月南段竣工。後因用兵頻繁，加之嘉靖三十六年（1557年）紫禁城大火使明廷集中財力物力重建宮殿，外城一直沒有再築。嘉靖四十五年（1564年）增築外城各城門的瓮城。

外城城牆

北京外城三面長28里（14.409公里），呈東西寬、南北窄的扁長形，辟七門，四角建角樓四座。城牆內為夯土，外包磚石。外城城牆外層包磚1米左右，多為明代大城磚，內層包磚0.7米左右，多為清代小城磚。外城通高6至7米，頂厚10至11米，基厚11至15米。西段城牆最窄，頂厚平均為4.5米，基厚7.8米。
外城城牆、城門和角樓於1951年至1958年陸續拆除。

外城城門

北京外城共有七門，南面三門，東西各一門，此外還有兩座便門。外城的城樓都比內城矮小。最高大的是位於中軸線最南端的永定門，城樓約高20米，為重檐歇山頂，面闊7間，進深3間，於正陽門遙相呼應。其次是廣寧門（現名廣安門），該門只是比永定門矮了一點。廣渠門、左安門、右安門都是單檐歇山頂一層的城樓，高度僅15米左右，東便門和西便門形制更小。
外城城門於明代建成後只有瓮城，直至乾隆時期才增築箭樓。與城樓相同，外城箭樓的形制也比內城箭樓更小。永定門箭樓正面有兩排箭孔，每排7孔，左右兩側兩排箭孔，每排3孔，共26個箭孔。箭樓的後面沒有抱廈，只有一道門。而廣安、廣渠、左安、右安四門又次之，只設22個箭孔。東便門和西便門最小，只有8個箭孔。與內城瓮城不同的是，外城瓮城城門均設在箭樓下，與城門門洞在一條直線上，且瓮城內無關帝廟。

永定門

位於外城南垣正中。清朝乾隆三十一年（1766年）仿照內城城門重建，為重檐歇山頂灰筒瓦綠琉璃剪邊，兩層樓，通高26米，面闊五間（24米），進深三間（10.5米）。箭樓規制甚小，面闊僅三間（12.8米），進深一間（6.7米），單檐歇山頂灰瓦。瓮城為方形，東西寬42米，南北深36米，外側兩端抹為圓角。箭樓辟兩層箭孔，南面每層7個，東西每層3個。箭樓城台下辟單孔券門。永定門瓮城於1950年拆除，箭樓、城樓於1957年拆除。2004年在原城樓偏北的位置重建了城樓。

右安門

位於外城南垣西端。俗稱「豐宜門」（因金中都豐宜門故址在其附近）或「南西門」。其城樓、瓮城、箭樓的規制與尺寸同左安門相同。1956年將瓮城、箭樓拆除，1958年將城樓拆除。

廣安門

位於外城西垣正中偏北。明代稱廣寧門，又名彰義門（該門與金中都彰義門在同一軸線上）。清朝道光年間為避清宣宗旻寧之諱改為現名。城門原規制與廣渠門相同，乾隆三十一年，因該門為南方各省人士進京的主要通路，為壯觀瞻，故提高城門規格，仿永定門城樓加以改建。改建後的廣安門城樓高兩層，重檐歇山頂灰筒瓦綠琉璃剪邊，通高26米，面闊三間（13.8米），進深一間（6米）。瓮城原為半圓形，乾隆時改建為圓角方形，寬39米，深34米。廣安門瓮城及箭樓於1940年代拆除，城樓於1957年拆除。

東便門

位於外城東北角。嘉靖時修築外城，財力不足，因此在此處將東南角樓包入，留一臨時性城門作為出入通道，故未命名，及至建成10年後才命名為東便門。城樓規制與左安門等城門相似，但更為窄小，面闊只有11.2米，進深為5.5米，城樓連城台通高12.2米。東便門城門下沒有辟券門，而是設置過木式方門。箭樓為乾隆時添建，設箭孔兩層，北面每層4孔，東西每層2孔。東便門瓮城、箭樓於1930年代失修拆除，城樓於1958年修建北京火車站時拆除。

西便門

位於外城西北角。城樓通高10.5米，其他形制、尺寸與東便門相同。西便門城樓、箭樓、瓮城於1952年拆除。

外城角樓

外城角樓共四座，修建於嘉靖三十二年，均為單檐歇山頂十字脊方形建築，樓高7.5米左右，面闊、進深均為一間（6米），設箭孔兩層，朝外兩面每層各3孔，朝城牆兩面每層各2孔。外城西南、東北角樓在1930年代拆除，西北、東南兩座角樓分別在1957年和1955年拆除。

內城

北京內城又稱「京城」、「大城」。東段和西段的大部分為元大都城牆，北段和南段修築於明朝洪武、永樂年間。城牆為夯土築成，內側和外側均包城磚。通高12至15米。內城城牆的北段和南段厚度大於東西段厚度，平均底厚19至20米，頂厚16米，上有女牆。內城有城門九座，角樓四座，水門三處，敵台一百七十二座，雉堞垛口11038個。城外有寬30-60米的護城河。

內城城牆

北京內城城牆以元大都城垣為基礎。洪武元年明軍攻陷大都後，大將軍徐達令指揮華支龍於當年在城內北部增築一道土垣。並在其外壁包砌磚石，作為城內第二道防線。洪武四年放棄元大都北垣，以增築的這道土垣為北城牆，並加寬、加高，並令指揮張煥計度元故皇城周圍計1206丈；令葉國珍計度南城（金中都故城），周圍計5328丈。
永樂四年，明成祖遷都北京後，將南城牆南擴二里，但被包在城內的原南城元朝夯土城牆未被拆毀（皇城附近處除外），而是任其自行湮滅。永樂年間，還將東西南三面城牆外壁包砌磚石。正統元年，令安南人阮安修建九門城樓、箭樓、瓮城、閘樓、角樓；正統四年，修繕城壕橋閘，正統十年令成國公朱勇將城牆內壁也用磚石包砌，北京內城城池至此基本完備。
內城城牆總長度約24公里，所圍合的區域基本成東西較寬的方形，惟西北缺一角，被附會為女媧補天「天缺西北、地陷東南」之意。據遙感觀測，此處原有城牆痕跡，使內城城牆呈完整的方形。但是，這裡的地形為沼澤和濕地，不利於地基穩固，因此推測原城牆修築後不久即被廢棄，並修築斜角的新城牆，將此處割出城外。
歷史上，北京內城曾多次遭到進攻，如明朝俺答汗和後金的圍攻，以及清朝義和團之亂時八國聯軍的進攻，但因城池堅厚，除八國聯軍之役外，在其它圍城戰中均未曾被強行攻破過。
1911年，清朝滅亡後，對北京城池進行改建，為改善交通和修築環城鐵路，先後拆除了正陽門、朝陽門、宣武門、東直門、安定門的瓮城，皇城城牆和東安門。1924年，在內城城牆上新開和平門，1937年，開闢啟明門（建國門）和長安門（復興門）（這兩個實是豁口）。
1949年之後，中國共產黨政權對北京城池進行了大規模的拆除工作。韓戰期間，為便於疏散民眾，在內城城牆上增開了大雅寶胡同豁口、北門倉豁口（東四十條豁口）、鼓樓大街北豁口、新街口豁口、官園西豁口、松鶴庵胡同豁口等6處豁口。
1950年代後城牆的存廢引起了爭論。建築學家梁思成以整體保護角度出發，提出保留城牆，並將其改造為環城公園。這一觀點未被採納。為修建北京地鐵，內城城門和城牆先後於1965年至1969年拆除。內城護城河的東西南三面也加蓋改為暗溝，成為城市下水道系統的一部分。

內城城門

北京內城的各個城門上方都建有城樓，這些城樓坐落在通高12至13米的城台之上，與左右的城牆緊密相連。城台的下邊正中間開有一個拱形的券洞，乃為城門洞，門洞處安有兩扇對開的大門，外包鐵釘，正面有鍍銅大泡釘。門後有大門栓。
明代北京內城的城樓建於明朝正統年間，各城樓皆為重檐歇山頂，上鋪灰筒瓦，綠琉璃瓦剪邊。除了正陽門城樓為面闊7間，進深5間外，其餘如朝陽門和阜成門都是三間進深。內城各城樓的具體規格也不一致。正陽門的規格最高，在各城樓中最為壯觀，崇文門、宣武門稍差一些，東直門、西直門又低一級，而德勝門、安定門、朝陽門、阜成門的規格最低。各城樓均有上下兩層，守城將士可以登樓遠眺。
北京內城各城門的外邊正前方還有一座城樓，就是箭樓。各座箭樓的形制也各不相同，正陽門的箭樓最雄偉壯觀。城台高約12米，重檐歇山頂，上鋪灰筒瓦，綠琉璃瓦剪邊，南側面闊7間，北出抱廈5間，東南西三面均設有四層箭窗，南面共有52孔，東西兩面各有21孔，前門箭樓高38米，寬52米，進深32米，是北京城內各箭樓中最高大的。在內城9門中，只有前門箭樓下面開有門洞，而且僅供皇帝出入。內城其餘各門的箭樓的造型與前門箭樓基本相同，正面為重檐歇山頂，後面出抱廈五間。正面重檐下有三排箭孔，重檐上還有一排箭孔。
箭樓的左右兩側也有城牆，並且與內或外城的城牆相接，於是在各城門處形成了一個個向外鼓出的小城，此為瓮城。瓮城的平面形狀有正方形的，如東直門、西直門的瓮城；也有長方形的，如正陽門、德勝門的瓮城；還有半圓形的，如東便門、西便門的瓮城。其他瓮城基本是正方形，但在相鄰兩面牆的相接處採取了弧形而不是直角。
內城各門的瓮城各有其特點，就是同一邊的城牆上的各瓮城城門都正對而開，像東城牆上北邊的東直門的瓮城門朝南，南邊的朝陽門的瓮城門朝北，這對於軍隊從某一城門經城外調往另一城門提供了方便。西城牆上的西直門、阜成門、南城牆上的崇文門、宣武門都是如此。正陽門瓮城則是在東、南、西三面開有城門，惟獨北城牆上的德勝門、安定門是個例外，兩座瓮城的城門都朝東。

正陽門

位於北京內城南垣正中。明永樂十七年修築，原沿用元大都城南面正中城門之名——麗正門，正統時改為現名。
正陽門城樓位於高13.2米的城台上，樓高兩層、27.76米，面闊七間（41米），進深三間（21米），為重檐歇山頂，灰筒瓦綠琉璃剪邊。城台正中辟有券門，門內設千斤閘。正陽門南設有箭樓，俗稱「前門」，亦寬七間，後有抱廈，樓上南面設四層箭孔，每層13個（內城其餘八門箭樓為每層12個箭孔），東西各設4層箭孔，每層4孔。箭樓與門樓之間為瓮城，寬108米，深85米，東西設有兩座閘樓，於閘樓下開券門，門內也有千斤閘。平時箭樓及東閘樓下的城門關閉，出入百姓繞行西閘樓下券門。
正陽門箭樓在1900年義和團拳民焚燒前門外大柵欄時被飛濺火星引燃燒毀，城樓在當年冬天被生火取暖的印度士兵不慎燒毀，後均重建。為改善交通，正陽門瓮城在1915年被北洋政府內務總長朱啟鈐拆除。1965年經周恩來批示，正陽門城樓和箭樓得以保留。
北京內城的瓮城內都各有一座廟，而唯獨正陽門有兩座廟，西為關帝廟，東為觀音廟。正陽門關帝廟內塑像為明朝原物，清朝皇帝由天壇郊祭回宮時必在廟內拈香。廟內有「三寶」，一為大刀，一為關帝畫像，一為白玉石馬。文革期間，正陽門關帝廟與觀音廟一同拆除。

內城角樓

北京內城有四座角樓，其形制基本相同，為重檐歇山頂灰筒瓦綠琉璃剪邊建築，平面呈曲尺形。角樓高度為17米，連同城台通高為29米左右。朝外的兩面分別寬35米左右，各設四層箭孔，每層14個。側面亦設有四層箭孔，每層四個。角樓背面設方形的大孔，安裝木柵窗，供通風和採光用。角樓內為中空建築，僅沿箭孔設四層樓板。
北京內城四座角樓中，僅東南角樓因臨近鐵路，擔心拆除工作影響鐵路通行而倖存。其它的三座角樓，東北角樓在1920年拆除，城台於1953年被拆除；西北角樓1900年被俄軍火炮擊毀，城台於1969年拆除；西南角樓因無力維修於1930年代拆除，城台於1969年大部分拆除，僅餘小部分。

護城河及水系

今北京城之前身——元大都城的四周都有護城河。1368年明朝軍隊占領元大都後將北城牆南移，利用挖土築城後留下的溝渠修建了北護城河，同時開鑿出前三門護城河，使原先元大都的東、西護城河與前三門護城河相連接。嘉靖朝修築外城牆時，也開鑿了護城河。
北京護城河水系來水方向為西北玉泉山、白浮泉等地，經長河抵西直門外高梁橋，然後分為兩路。一路向東，經德勝門水關再分為兩支，南支注入城中積水潭、三海，進入宮城護城河（筒子河），然後經正陽門東水關流入內城南護城河；東支繼續東行，在東北角樓處南轉成為東護城河，在東便門西水關以北同內城南護城河合流。第二路從高梁橋向南，在西便門水關分為兩支，一支轉向東，成為內城南護城河；另一支向西、向南，成為外城護城河，在東便門水關與內城南護城河和東護城河匯合，注入通惠河。
北京內城護城河以正陽門之東的南河道最寬，為30至50米；東直門與朝陽門間河道最窄，約10米。河水最深處3米，最淺處（阜成門附近）為1米左右。外城護城河比內城窄、淺。經過多年使用，至清朝末年，護城河已與天然河道無異。
在北京城牆上設有水關，為城市進水、排水通道。內城有七座水關：德勝門西水關（內城進水口，三孔）、東直門南（排水口，一孔）、朝陽門南（排水口，一孔）、崇文門東（排水口，一孔）、正陽門東（排水口，一孔）、正陽門西（排水口，三孔）、宣武門西水關（排水口，一孔）共七座水關。外城設西便門東水關（外城進水口，三孔）、東便門西水關（外城進水口，三孔）和東便門東水關（內城、外城總排水口，三孔）共計三座水關。水關基礎為三合土夯築，上覆石板、石塊，再覆城磚，頂部砌成券頂式或過梁式。每座水關均設二至三層鐵柵欄，並派士兵看守
護城河對舊時北京的城市生活發揮了巨大的作用。明朝永樂年間至清朝中葉，南護城河東段為水路運送漕糧的主要渠道。而前三門護城河和南護城河是冬季冰上運輸線。百姓出遊多從東護城河登舟，沿河南行出東便門，經通惠河遠遊通州一帶。每逢中元節，黎民百姓湧向前三門護城河，放河燈、賞河燈，冬季則從河上取冰。此外護城河內還種植蓮藕、茨實，養殖魚鴨，在經濟方面具有很高的價值。 
1953年的測算數據顯示，北京護城河的總長為41.19公里。然而隨著北京城區面積的快速擴大，護城河相繼被填或變成了暗河。1960年代，前三門護城河被改成暗河；西護城河、東護城河、北護城河相繼在70年代被改成了暗河。如今，北京護城河只有內城北護城河、外城的南護城河還保留了露天河道。
除護城河外，市內不少頗具歷史文化價值的湖泊於20世紀60年代中期至70年代中期被填沒（如太平湖），填埋水面面積總計達到了33.4公頃。其它一些城區水系，如龍鬚溝、蓮花池等等，或被填沒，或面積縮小。不過，北京政府後亦將外城及城西一些原先散落不連貫的小型水窪連接成為大型湖泊，如陶然亭湖、龍潭湖、玉淵潭湖、紫竹院湖等。1950年代後又新建了昆玉河、京密引水渠等河道。

城防體系

明清時期的北京城防體系由城牆（包括箭樓、角樓、敵台等附屬建築）、護城河和駐守部隊組成。

明代

明朝時，在京師及周圍地區常駐的部隊稱京軍（或稱京營），分為五軍營、三千營和神機營，皆創建於永樂朝。三營又分為七十二衛，編為中軍，左掖軍、右掖軍，左哨軍、右哨軍等共「五軍」。京軍主要駐紮在德勝關外（即元大都土城健德門遺址）以西，部分部隊駐紮在京畿近郊，如南苑、通州、盧溝橋、昌平皇陵和居庸關等地 。明英宗土木堡之變後京軍覆沒，于謙改為從諸營中選取精兵約十萬，編為十營團練（明憲宗時改為十二營），其統帥機關分別設在內城的東官廳和西官廳，並在內城和外城設多處教場，供駐紮及操練之用。皇城和宮城的守衛工作亦由五軍、三千、神機三營擔任，後增設錦衣衛、騰驤衛，指揮官包括「錦衣衛大漢將軍」、「紅盔將軍」、「明甲將軍」、「把總指揮」等名目，在皇城內設置「紅鋪」，駐兵拱衛。明制城門晨啟晡閉，城門關閉之後人不得隨意進出（玉泉山水車除外）。夜間城內街道上有巡城兵丁，禁止庶民犯禁闖夜，一些主要街道上還設柵欄阻斷交通。城牆上平時不駐軍，遇敵軍來襲、兵薄京師時，方登城守衛。 明朝中葉以後，蒙古和後金軍隊多次攻抵北京城下，京師多次宣布戒嚴，關閉城門，嚴禁人員出入。元大都土城明時仍為京師的輔助防線，俺答之變時，在土城（尤其是改名「德勝門外土關」的健德門附近）仍有明軍駐守。

清代

駐北京清軍主力為驍騎營（旗營），分區駐紮於北京內城：鑲黃旗在安定門內，正黃旗在德勝門內，正白旗在東直門內，鑲白旗在朝陽門內，正紅旗在西直門內，鑲紅旗在阜成門內，正藍旗在崇文門內，鑲藍旗在宣武門內。各旗均撥有官廳、營房和堆拔房（哨所）。除驍騎營外，北京城防駐軍還包括前鋒營、護軍營、步軍巡捕營、健銳營、火器營、神機營（咸豐十一年設）、虎槍營 此外，自雍正朝起，在圓明園至香山一帶設有圓明園八旗護軍營，以拱衛御園。 內城九門中，除正陽門外的八門也按照這一分布由八旗士兵各自防守，由滿洲、蒙古和漢軍士兵分值。但是城門領（負責城門守衛工作的軍官）則由其他旗的軍官擔任：安定門首領為正藍、德勝門首領為鑲藍、東直門首領為鑲白、西直門首領為鑲紅、朝陽門首領為正白、阜成門首領為正紅、崇文門首領為鑲黃、宣武門首領為正黃旗人。正陽門由八旗輪值。外城七門中，鑲黃旗漢軍值東便門，正黃旗漢軍值西便門，正白旗漢軍值廣渠門，正紅旗漢軍值廣安門，鑲藍、鑲白二旗漢軍值左安門，鑲紅旗漢軍值右安門，正藍旗漢軍值永定門。 雍正六年，在內城各城門（除正陽門外）建八旗值房，每座城門均為營房四百六十間、守門班房九十間、更房十五間，共計三千六百八十間。此外在城外還有一萬六千間營房供八旗兵丁居住，每旗分配兩千間，滿洲兵一千五百間，蒙古兵五百間。此外在內城城牆上還設有堆拔房一百三十五所，其中一百零六所內貯旗幟、火炮、火藥、火槍。乾隆十年，在內城九門城樓附近又增蓋房屋二百四十一所，每所三間。外城城牆上，原有外城巡捕三營官兵的自建土坯住房，乾隆時期多已傾塌，因此在乾隆十年增設外城堆拔二十八處、八旗營房三千六百一十六間。 清朝時期，驍騎營八旗守軍一般不在城牆上居住，而是居住在城門內外，以便防守。只有皇帝出宮前往圓明園、天壇等地時方登城扈衛。惟宣武門上常駐守城兵丁，每日午時發射信礮（午炮）
明清城池的守衛武器包括火炮、火銃、弓箭等。在崇禎二年（1629年）後金軍隊攻打北京、以及崇禎十七年李自成軍圍攻北京時，城牆上的明朝守軍都曾發炮還擊。晚清時期，在第二次鴉片戰爭中，因北京城防森嚴，已進抵京北德勝門至安定門一線的英法聯軍放棄攻打北京城的企圖，轉而攻打圓明園和海淀。在1900年8月13日至15日八國聯軍攻打北京的戰役中，北京城池也體現了極強的防禦作用。根據聯軍記載，清軍守城部隊憑藉滿城（內城）城牆高大寬厚的優勢，在牆上居高臨下向攻城軍隊射擊。俄軍和日軍試圖用火棉炸毀東直門、朝陽門的城門，但試圖點燃引信的士兵多次被牆上守軍擊斃。此外，北京城池的瓮城、敵台、角樓在此役中也協助清軍構建了多處強大的火力陣地，例如8月13日夜間，俄軍雖然攻破東便門箭樓城門，但在瓮城內仍遭到清軍火力夾擊，無法前進，直至14日上午援軍到來才奪下東便門城樓。甚至在聯軍攻破外城和內城後，皇城的城牆城門仍起到了一定的防禦作用。8月15日清晨美軍使用火炮轟擊天安門城門，竟未轟開，後用日軍工兵送來的雲梯登城，方能奪占。 此外，在1937年7月25日的「廣安門事件」中，駐豐臺的日軍一個大隊（營）以「護僑」和「保護東交民巷使館區」為由開入北平城，在其車隊進入廣安門時，防守城門的20餘名中國軍隊用機槍居高臨下對其予以狙擊，迫使日軍放棄進入北平城的企圖，證明北京城池在現代戰爭中仍有重要的防禦意義。

影響

北京城池是中國歷史上最後兩個王朝的國都所在，也是最後營建的一座帝王都城。作為封建王朝的政治、文化、軍事和經濟中心，北京城在許多方面體現了明清時代中國都市計畫和城市建設的最高成就，集中國都城建設之大成。北京城池在營建中總結並吸收了元大都、明南京城和明中都城建設中的設計優點，是元及以後的都城和宮室制度的總結。明初的北京城池經過精心規劃，平面整齊劃一，自南向北延伸的中軸線把全城一分為二，左右布局對稱，體現了儒家「居中不偏」、「不正不威」的思想。全城平面以宮城為核心，在宮城之北的全城幾何中心點上布置「鎮山」——萬歲山（景山），宮殿、御苑、離宮和皇室生活服務設施全部集中於皇城中，其南為衙署集中區，其外依次以內城、外城為拱衛。城中街道平直整齊，錯落布置府第、寺院、道觀、商業區和風景區，禮制建築向四面展開，外圍布置以皇家苑囿、皇陵、長城，自內向外井然有序，體現了皇權至上的觀念，使其莊嚴宏麗程度遠遠勝於元大都。在城防建築的設計上，北京城池也吸取了北宋《武經總要》和南宋時期已經發展健全的城池建造經驗，以磚石城牆為基礎，箭樓、角樓、瓮城、敵台、閘樓、城壕等為依託，組成了平面和立體的綜合防禦體系，是中國古代城市建築史上防備最完善的都城之一，反映了封建社會後期建築工程技術的極高水平。
北京城池被美國建築師E.N.Bacon稱為是「地球表面上，人類最偉大的個體工程」。瑞典學者喜仁龍（Osvald Siren）曾著有專著《北京的城牆和城門》來描述北京城池的壯麗景觀，其在書中這樣寫道：「如果我們把它（北京城）比作一個巨人的身軀，城門好像巨人的嘴，其呼吸和說話皆經由此道，全城的生活脈搏都集中的城門處。由此出入的，不僅有大批車輛、行人和牲畜，還有人們的思想和願望，希望和失望，以及象徵死亡或嶄新生活的喪禮和婚禮行列。在城門處你可以感受到全城的脈搏，以至全城的生命和意志通過這條狹道流動著——這種搏動，賦予北京這一極其複雜的有機體以生命和運動的節奏。」在書的最後，喜仁龍對北京城池是否能夠延續感到悲觀。1949年中共執政後因發展工業大力改造舊城，北京的城牆及護城河在近三十年間先後消失，十分遺憾的未能保存下來。

保護與復建

1978年獲邀返華參與開發的華裔美籍建築師貝聿銘，拒絕在紫禁城附近設計高層建築，還敦促當局頒布禁令，保護紫禁城不受現代化發展的「破壞」。
1982年始北京制定的城市總體規劃方案，首次提出城區的整體保護與嚴格限高，往後的城市規劃與建築方案等均有沿襲這種思路。
隨著復興傳統文化的聲音漸強與北京迎接第29屆奧運會的到來，海內外各界陸續有人提出恢復北京凸字形城池，再現昔日京城風貌。永定門的復建即為一例。恢復北京城池的舉措包括恢復護城河，復建前三門，乃至整個內城所有的城門等等。然而，由於原北京城池（牆）所處土地現多已被占有開發，因此重建城池在行動上相當有難度。可行性較大的工作包括對北京城池現存的城樓、箭樓、角樓和城垣進行保護，以及復建部分城牆。2001年至2002年，位於北京站南的北京內城南城垣東段城牆被整理修復，作為「明城牆遺址公園」開放。2005年至2006年，北京內城東城垣南段遺址整修完畢，也被納入明城牆遺址公園。目前在討論中的規劃包括恢復北京古觀象台段的城牆和敵台，以及復建外城東南角樓、恢復正陽門瓮城等。