Hoàng thành được xây dựng năm 1804, nhưng mãi đến năm 1833 đời vua Minh Mạng mới hoàn chỉnh toàn bộ hệ thống cung điện với khoảng 147 công trình.

Hoàng thành có mặt bằng gần vuông, mỗi bề khoảng 600 mét, xây bằng gạch, cao 4m, dày 1m, xung quanh có hào bảo vệ, có 4 cửa để ra vào: Cửa chính (phía Nam) là Ngọ Môn, phía Đông có cửa Hiển Nhơn, phía Tây có cửa Chương Đức, phía Bắc có cửa Hòa Bình. Các cầu và hồ được đào chung quanh phía ngoài thành đều có tên Kim Thủy.

Hoàng thành và toàn bộ hệ thống cung điện bên trong được bố trí trên một trục đối xứng, trong đó trục chính giữa được bố trí các công trình chỉ dành cho vua. Các công trình ở hai bên được phân bố chặt chẽ theo từng khu vực, tuân thủ nguyên tắc (tính từ trong ra): "tả nam hữu nữ", "tả văn hữu võ". Ngay cả trong các miếu thờ cũng có sự sắp xếp theo thứ tự "tả chiêu hữu mục" (bên trái trước, bên phải sau, lần lượt theo thời gian).[1]

Mặc dù có rất nhiều công trình lớn nhỏ được xây dựng trong khu vực Hoàng thành nhưng tất cả đều được đặt giữa thiên nhiên với các hồ lớn nhỏ, vườn hoa, cầu đá, các hòn đảo và các loại cây lưu niên tỏa bóng mát quanh năm. Mặc dù quy mô của mỗi công trình có khác nhau, nhưng về tổng thể, các cung điện ở đây đều làm theo kiểu "trùng lương trùng thiềm" (hay còn gọi là "trùng thiềm điệp ốc" - kiểu nhà kép hai mái trên một nền), đặt trên nền đá cao, vỉa ốp đá Thanh, nền lát gạch Bát Tràng có tráng men xanh hoặc vàng, mái cũng được lợp bằng một loại ngói đặc biệt hình ống có tráng men thường gọi là ngói Thanh lưu ly (nếu có màu xanh) hoặc Hoàng lưu ly (nếu có màu vàng). Các cột được sơn thếp theo mô típ long-vân (rồng-mây). Nội thất cung điện thường được trang trí theo cùng một phong cách nhất thi nhất họa (một bài thơ kèm một bức tranh) với rất nhiều thơ bằng chữ Hán và các mảng chạm khắc trên gỗ theo đề tài bát bửu, hay theo đề tài tứ thời).[1]