參見：建都之議
明太祖的遷都打算
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由於歷代統一王朝的都城都在中原，明朝統一全國之初，明太祖朱元璋便打算擇機將京師遷往北方。洪武元年，下詔以汴梁（今日河南開封）為北京，以金陵為南京，效仿周唐的兩京故事。
洪武二年，明太祖又在故鄉鳳陽營建中都，同時下令從江南移民中都。但是汴梁和鳳陽都是久經戰亂、破敗不堪，難以承擔京師的重任，於是明太祖放棄了遷都這兩處的打算。洪武十一年，放棄了北京汴梁，改南京為京師。[4]
由於南京皇宮是填湖所建，建成之後因地表下沉逐漸形成南高北低的態勢，在風水上被視為是不祥的徵兆。洪武二十四年（1391年），明太祖派遣太子朱標考察關中地區，為遷都西安作準備，但第二年朱標病逝，沉重地打擊了明太祖，加上其年事已高，令其不願再勞師動眾地更換京師。
遷都北京
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明成祖的畫像
靖難之役後的永樂元年（1403年），禮部尚書李至剛等奏稱，由於燕京是明成祖朱棣的「龍興之地」，應當效仿明太祖對鳳陽的做法，立為陪都。於是明成祖大力擢升燕京北平府的地位，以北平為北京，改北平府為順天府，稱為「行在」。同時開始遷發人民以充實北京；被強令遷入北京的有各地流民、江南富戶和山西商人等等。
永樂四年（1406年），明成祖下詔興建北京皇宮和城垣。
永樂五年（1407年），七月徐皇后去世，告知太子朱高熾其宿願，趁著明成祖日後北巡的機會，親自向守住北平城而應命作戰的將士妻子贈予嘉獎撫恤，感念她們的功勞和付出的傷亡。禮部尚書趙羾引廖均卿入京，赴北平選擇吉壤。但因北平、南京地震頻仍，遲至兩年後才選定，而徐皇后梓宮亦暫厝六年，等長陵建成方入葬。
永樂七年（1409年），明成祖以北京為基地進行北征，同時開始在北京附近的昌平修建長陵。將自己的陵墓修在北京而不是南京，證明明成祖早已經下定決心要遷都。
永樂八年（1410年），明成祖親征回師後，下令開會通河，打通南北漕運。永樂十三年完工，從此北京所需物資可以通過相對經濟地運輸。
永樂十四年（1416年），明成祖召集群臣，正式商議遷都北京的事宜。對於提出反對意見的大臣，明成祖一一革職或嚴懲，從此無人再敢反對遷都。
永樂十八年（1420年），北京皇宮和北京城建成。北京皇宮以南京皇宮為藍本，然而規模更勝一籌。新修的北京城周長四十五里，呈規則的方形，符合《周禮·考工記》中理想的都城的形制。明成祖下詔正式遷都，自明年起改金陵應天府為南京，改北京為京師，但為尊重南京的故都地位，仍虛設了幾無實權的南京六部等中央機構，稱南京某部。[5]
還都南京之議
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永樂十九年（1421年）初夏，紫禁城的奉天、華蓋、謹身三大殿遭雷擊，盡皆焚毀。由於才剛遷都幾個月，朝野議論紛紛。禮部主事蕭儀認為，遷都後諸事不便，且棄絕皇脈與孝陵，有違天意。成祖大怒，將蕭儀收獄，後殺之。[5]
永樂二十二年（1424年）明成祖死後，明仁宗即位。明仁宗因長期作為太子在南京監國，在其即位之後面對殘破的北京皇宮，立刻就有還都南京的打算，下令修葺南京宮殿。隨後將北京六部原印信收回，新印信重又加印「行在」，等於廢除了北京作為京師的地位。但仁宗享國日短，未滿一年即已駕崩，此時還都的實際行動尚未展開。又因該年南京地震達到四十二次，儘管仁宗的遺詔中強烈表明了他希望還都的意願[6]，然而繼位的明宣宗作為太子時亦曾監國南京，經歷了當地的地震二十五次，因此暫緩還都的計劃。明英宗繼位後，正式確定北京為明朝京師，不再稱行在，從此終明一代再未改變。