Thành Tây Đô được xây vào năm 1397 dưới triều Trần do quyền thần Hồ Quý Ly chỉ huy, người không lâu sau (1400) lập ra nhà Hồ. Theo sử sách, thành bắt đầu xây dựng vào mùa xuân tháng 1 năm Đinh Sửu niên hiệu Quang Thái thứ 10 đời vua Thuận Tông của vương triều Trần. Người quyết định chủ trương xây dựng là Hồ Quý Ly, lúc bấy giờ giữ chức Nhập nội Phụ chính Thái sư Bình chương quân quốc trọng sự, tước Tuyên Trung Vệ quốc Đại vương, cương vị Tể tướng, nắm giữ mọi quyền lực của triều đình. Người trực tiếp tổ chức và điều hành công việc kiến tạo là Thượng thư bộ Lại Thái sử lệnh Đỗ Tỉnh (có sách chép Mẫn). Hồ Quý Ly xây thành mới ở động An Tôn (nay thuộc địa phận các xã Vĩnh Long, Vĩnh Tiến, huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa), làm kinh đô mới với tên Tây Đô, nhằm buộc triều Trần dời đô vào đấy trong mục tiêu chuẩn bị phế bỏ vương triều Trần. Tháng 3 năm Canh Thân (26-3 đến 24-4-1400), vương triều Hồ thành lập (1400- 1407) và Tây Đô là kinh thành của vương triều mới, thành Thăng Long đổi tên là Đông Đô vẫn giữ vai trò quan trọng của đất nước. Vì vậy thành Tây Đô được dân gian quen gọi là Thành nhà Hồ. Thành đá được xây dựng trong một thời gian kỷ lục, chỉ chừng 3 tháng. Các cấu trúc khác như các cung điện, rồi La Thành phòng vệ bên ngoài, đàn Nam Giao... còn được tiếp tục xây dựng và hoàn thiện cho đến năm 1402.Hổ Quý Ly từ khi nắm quyền lực của triều Trần cho đến khi sáng lập vương triều mới đã ban hành và thực thi một loạt chính sách cải cách về các mặt chính trị, kinh tế, tài chính, văn hóa, giáo dục nhằm khắc phục cuộc khủng hoảng của chế độ quân chủ cuối triều Trần, củng cố chính quyền trung ương và chuẩn bị cho cuộc kháng chiến chống Minh. Trong lịch sử chế độ quân chủ Việt Nam, Hồ Quý Ly là một nhà cải cách lớn với một hệ thống chính sách và biện pháp khá toàn diện, táo bạo. Thành nhà Hồ được xây dựng và tồn tại trong những biến động cuối thế kỷ XIV đầu thê kỷ XV, gắn liền với sự nghiệp của nhà cải cách lớn Hồ Quý Ly và vương triều Hồ.

Theo chính sử, thành được xây dựng rất khẩn trương, chỉ trong 3 tháng. Thành Tây Đô ở vào địa thế khá hiểm trở, có lợi thế về phòng ngự quân sự hơn là trung tâm chính trị, kinh tế và văn hoá. Vị trí xây thành đặc biệt hiểm yếu, có sông nước bao quanh, có núi non hiểm trở, vừa có ý nghĩa chiến lược phòng thủ, vừa phát huy được ưu thế giao thông thủy bộ. Như mọi thành quách bấy giờ, thành bao gồm thành nội và thành ngoại. Thành ngoại được đắp bằng đất với khối lượng gần 100.000 mét khối, trên trồng tre gai dày đặc cùng với một vùng hào sâu có bề mặt rộng gần tới 50m bao quanh.

Bên trong thành ngoại là thành nội có mặt bằng hình chữ nhật chiều Bắc - Nam dài 870,5m, chiều Đông - Tây dài 883,5m. Mặt ngoài của thành nội ghép thẳng đứng bằng đá khối kích thước trung bình 2 m x 1 m x 0,70 m, mặt trong đắp đất. Bốn cổng thành theo chính hướng Nam - Bắc - Tây - Đông gọi là các cổng tiền - hậu - tả - hữu (Cửa Tiền hay còn gọi là Cửa Nam, Cửa Hậu còn gọi là Cửa Bắc, cửa Đông Môn và cửa Tây Giai). Các cổng đều xây kiểu vòm cuốn, đá xếp múi bưởi, trong đó to nhất là cửa chính Nam, gồm 3 cửa cuốn dài 33,8 m, cao 9,5 m, rộng 15,17 m. Các phiến đá xây đặc biệt lớn (dài tới 7 m, cao 1,5 m, nặng chừng 15 tấn).

Các cung điện, dinh thự trong khu vực thành đã bị phá huỷ, di tích còn lại hiện nay là 4 cổng thành bằng đá cuốn vòm, tường thành và đặc biệt là Di tích Đàn tế Nam Giao còn khá nguyên vẹn. Trong các phế tích đáng chú ý có nền chính điện chạm một đôi tượng rồng đá rất đẹp dài 3,62 m.

Thành Tây Đô thể hiện một trình độ rất cao về kĩ thuật xây vòm đá thời bấy giờ. Những phiến đá nặng từ 10 đến 20 tấn được nâng lên cao, ghép với nhau một cách tự nhiên, hoàn toàn không có bất cứ một chất kết dính nào[2]. Trải qua hơn 600 năm, những bức tường thành vẫn đứng vững.

Được xây dựng và gắn chặt với một giai đoạn đầy biến động của xã hội Việt Nam, với những cải cách của vương triều Hồ và tư tưởng chủ động bảo vệ nền độc lập dân tộc, Thành Nhà Hồ còn là dấu ấn văn hóa nổi bật của một nền văn minh tồn tại tuy không dài, nhưng luôn được sử sách đánh giá cao[2].