Bảng quy hoạch Washington, D.C. của Pierre Charles L’Enfant, được Andrew Ellicott chỉnh sửa lại (1792)

Washington, D.C. là một thành phố được quy hoạch ngay từ khi khởi thủy. Thiết kế cho thành phố phần lớn là công trình của Pierre Charles L’Enfant, một kỹ sư, kiến trúc sư và nhà quy hoạch đô thị người Pháp. Pierre Charles L’Enfant đến Vùng các thuộc địa Mỹ trong vai trò của một kỹ sư công binh cùng với Hầu tước Lafayette vào thời Cách mạng Hoa Kỳ. Năm 1791, Tổng thống Washington giao L'Enfant nhiệm vụ thiết kế thành phố thủ đô mới. Bản quy hoạch của L'Enfant dựa trên mẫu kiểu Baroque, theo đó các đường phố rộng hội tụ tại các điểm hình chữ nhật và hình tròn, tạo nên cảnh quan với nhiều khoảng không gian trống.[26] Vào tháng 3 năm 1792, Tổng thống Washington bãi nhiệm L'Enfant vì ông nhất định theo dõi sát việc điều hành quy hoạch thành phố, gây ra xung đột với ba ủy viên do Washington bổ nhiệm giám sát xây dựng thủ đô. Andrew Ellicott, người từng làm việc với L'Enfant thị sát thành phố, được giao nhiệm vụ để hoàn thành các dự án sau đó. Tuy Ellicott có chỉnh sửa các bản quy hoạch gốc, trong đó bao gồm việc sửa đổi một số hình thể đường phố, nhưng L'Enfant vẫn được ghi nhận là người đã thiết kế tổng thể thành phố Washington, D. C.[55] Ngày nay, thành phố Washington được giới hạn bởi Đường Florida ở phía bắc, lạch Rock ở phía tây, và sông Anacostia ở phía đông.[26]

Sang đầu thế kỷ XX, viễn cảnh của L'Enfant về một thủ đô có những công viên mở và đài tưởng niệm quốc gia lớn đã bị những căn nhà ổ chuột và các tòa nhà mọc ngang nhiên làm hoen ố, trong đó có trạm xe lửa trên National Mall (Khu dạo chơi Quốc gia).[26] Năm 1900, quốc hội thành lập một ủy ban hỗn hợp dưới sự lãnh đạo của thượng nghị sĩ James McMillan, có trách nhiệm làm đẹp phần trung tâm nghi lễ của thành phố Washington. Dự án mang tên McMillan được hoàn thành vào năm 1901. Dự án đã tái phối trí quang cảnh khu vực đồi Capitol và Nation Mall, xây dựng các tòa nhà liên bang và đài tưởng niệm, san bằng các nhà ổ chuột, cũng như thiết lập một hệ thống công viên thành phố mới. Các kiến trúc sư do ủy ban tuyển mộ đã giữ mô hình gốc của thành phố và công việc của họ được xem như sự hoàn thành chính của bản đồ án mà L'Enfant dự định.[26]

Washington, D.C. được chia thành bốn khu định hướng (ở Hoa Kỳ thành phố thường được chia ra bốn khu định hướng: Đông Nam, Tây Nam, Tây Bắc, và Đông Bắc.

Sau khi Tòa nhà Chung cư Cairo 12 tầng được xây dựng vào năm 1899, quốc hội thông qua Đạo luật về chiều cao của nhà cao tầng vào năm 1910 (Heights of Buildings Act of 1910) trong đó tuyên bố không có tòa nhà nào được phép xây cao hơn Tòa Quốc hội Hoa Kỳ. Đạo luật này được sửa đổi lại vào năm 1910 nhằm hạn chế chiều cao của nhà cao tầng bằng với độ rộng của đường phố gần bên cạnh cộng thêm 20 ft (6,1 mét).[56] Ngày nay, đường chân trời của thành phố vẫn thấp và trải dài, giữ đúng ước nguyện của Thomas Jefferson: muốn biến Washington thành một "Paris của nước Mỹ" với các tòa nhà "thấp và tiện lợi" bên trên những đường phố "sáng sủa và thoáng khí".[56] Kết quả là tượng đài Washington vẫn là tòa kiến trúc cao nhất đặc khu.[57] Tuy nhiên, việc hạn chế chiều cao các tòa nhà của Washington, D.C. đã bị chỉ trích như một lý do chính khiến thành phố có ít nhà ở giá phải chăng, kèm theo các vấn đề về giao thông vì đô thị phải mở rộng ra xa.[56] Để tránh hạn chế về chiều cao của đặc khu, các tòa nhà cao tầng gần trung tâm thành phố thường được xây cất bên kia sông Potomac tại Rosslyn, Virginia, không thuộc Washington D.C..[58]

Thành phố Washington được chia thành bốn khu định hướng không đồng đều: Tây Bắc (NW); Đông Bắc (NE); Đông Nam (SE); và Tây Nam (SW). Các trục chia cắt khu định hướng tỏa ra từ Tòa nhà Quốc hội Hoa Kỳ.[59] Tất cả tên các đường phố đều gồm có tên viết tắt khu định hướng để chỉ vị trí của nó trong thành phố. Trong phần lớn thành phố, các đường phố được ấn định theo định dạng đường kẻ ô với đường phố nằm theo trục đông-tây sẽ mang tên bằng mẫu tự (thí dụ như C Street SW có nghĩa là Đường C, khu tây nam) và đường phố năm theo trục bắc-nam sẽ mang tên bằng số (thí dụ 4th Street NW có nghĩa là Đường số 4, khu tây bắc).[59] Các con đường tỏa ra từ các vòng quanh lưu thông từ ban đầu đã được đặt tên của các tiểu bang; tất cả 50 tiểu bang cũng như Puerto Rico và cả đặc khu đều được dùng làm tên đường trong thành phố. Một số đường phố của Washington đáng được chú ý đặc biệt như Đại lộ Pennsylvania nối Nhà Trắng với Tòa nhà Quốc hội Hoa Kỳ, và Đường K có nhiều văn phòng của nhiều nhóm vận động hành lang.[60] Washington tiếp nhận 173 đại sứ quán ngoại quốc, 57 trong số đó nằm trên một đoạn của Đại lộ Massachusetts, có tên không chính thức là "Embassy Row" hay dãy phố đại sứ quán.[61]

Kiến trúc

Tòa Bạch Ốc đứng thứ hai trên danh sách công trình kiến trúc yêu thích của Viện Kiến trúc sư Mỹ năm 2007.

Thành phố Washington có một kiến trúc rất đa dạng. Sáu trong số mười tòa nhà xếp hạng đầu trong danh sách kiến trúc yêu thích nhất năm 2007 của Viện Kiến trúc sư Mỹ nằm trong Đặc khu Columbia,[62] trong đó có: Tòa Bạch Ốc; Thánh đường Quốc gia Washington; Nhà tưởng niệm Thomas Jefferson; Tòa Quốc hội Hoa Kỳ; Nhà tưởng niệm Lincoln; và Đài tưởng niệm Cựu chiến binh tại Việt Nam. Các hình thái kiến trúc tân cổ điển, george, gothic, và hiện đại, tất cả được phản ánh trong sáu công trình kiến trúc đó và trong nhiều công trình kiến trúc nổi bật khác tại Washington. Những hình thái kiến trúc ngoại lệ nổi bật gồm có các tòa nhà được xây theo kiểu Đệ Nhị đế chế Pháp như Tòa Cựu văn phòng Hành chánh (Old Executive Office Building) và Thư viện Quốc hội Hoa Kỳ.[63]

Bên ngoài trung tâm Washington, các kiểu kiến trúc thậm chí càng đa dạng hơn. Những tòa nhà lịch sử được thiết kế chính yếu theo kiểu kiến trúc Nữ hoàng Anne, Châteauesque, Richardsonian Romanesque, phục hưng George, Beaux-Arts, và đa dạng các kiểu Victoria. Loại nhà phố liền căn đặc biệt nổi bật trong những khu phát triển sau nội chiến và điển hình theo những kiểu thiết kế chủ nghĩa liên bang và cuối thời Victoria.[64] Vì Georgetown được thành lập trước thành phố Washington, khu dân cư này có đặc điểm kiến trúc xưa cổ nhất trong đặc khu. Tòa nhà Old Stone của Georgetown được xây dựng năm 1765 là tòa nhà còn tồn tại lâu đời nhất trong thành phố.[65] Tuy nhiên phần lớn nhà cửa hiện tại trong khu dân cư được xây vào thập niên 1870 và phản ánh kiểu thiết kế cuối thời Victoria. Đại học Georgetown được xây dựng vào năm 1789 khá khác biệt so với khu dân cư này và mang đặc điểm tổng hợp giữa hai nền kiến trúc Roman và kiến trúc Gothic Phục hưng.[63] Tòa nhà Ronald Reagan là tòa nhà lớn nhất trong đặc khu với tổng diện tích khoảng 3,1 triệu ft² (288.000 m2).[66]