咸阳作为秦国的都城，历经了秦孝公、秦武公、秦惠文王、秦昭襄王、秦孝文王、秦庄襄王以及秦始皇、秦二世两帝，达144年之久。
在这期间，古咸阳治所在今咸阳城东约10公里的窰店，其范围不断扩大，尤其到了秦始皇时期，秦都咸阳跨今咸阳、西安两市。大量的宫殿建在了渭河南岸，这一区域为秦时设置的长安乡之内。包括章台宫、兴乐宫、六英宫、华阳宫、长安宫、信宫、甘泉宫（南宫）和 阿房宫 （未建成）。
这些宫殿所建区域，与汉唐长安、今西安城重叠。这些宫殿的建造不仅展示了秦帝国的强大国力，也标志着咸阳作为都城的重要地位和意义。
汉长安城是在秦咸阳城的南半部分建立的，长安城二字的由来，也缘源于秦长安乡之名。具体来说，汉长安城的未央宫就建在秦章台宫的原址上。刘邦夺得天下后，修缮了秦朝的兴乐宫并将其改为长乐宫，同时在秦章台宫的基础上建未央宫。
秦咸阳城横跨渭河两岸，渭河北岸的部分后来成为了咸阳县、咸阳市，而渭河南岸的部分则保留在西安市。秦咸阳城是秦国到统一秦王朝的都城遗址，见证了秦从方国、王国到帝国的重要发展历程。长安城最初由几座宫殿发展起来，后来逐渐扩建为一座数十万人聚居的雄城。
宋、元、明、清，咸阳设县或分县、郡治，均隶属西安府所辖。
现在的咸阳市和西安市分别对应秦咸阳城的南北两部分。1983年后，咸阳独立成为地级市，渭河北岸的部分属于咸阳市，渭河南岸的部分属于西安市。秦咸阳城遗址位于陕西省西安市西咸新区，是研究中国都城规划史、中国古代建筑史等的重要遗址。
（今西安与咸阳隔河相望）