907年，契丹族杰出的政治家和军事家耶律阿保机被推举为遥辇氏部落联盟首领，他四处征战，开疆拓土。916年，耶律阿保机在龙化州即位，废除可汗称号，改用汉制，称为“大圣大明天皇帝”，史称辽太祖，建元“神册”，定国号“契丹”。947年，辽太宗改国号为“大辽”。
918年，阿保机决意兴建政治中心，他看准了契丹故地“西楼”地区。这一带背靠大兴安岭余脉的崇山峻岭，面临广阔无垠的草原，土地肥沃，河水丰沛，宜牧宜耕，难攻易守，是建都的好地方。阿保机令汉人康默记负责营建工程。后辽太宗又数次加以扩建，上京城才成为真正意义上的都城。上京城的出现标志着契丹族社会形态开始向封建制过渡。
上京城的营建，主要采用了中原汉地都城的建造经验，同时在建筑设计上沿袭了契丹族的大量旧俗。上京城分南、北两城，平面呈“日”字形，总周长8839米。除北城南城墙被河水冲毁外，其余城墙和城门遗址现保存尚好。
北城，谓之皇城，位于全城的北部，东、南、北三面城墙呈直线，西墙南北两端向内曲折，周长6399米。城墙均为夯土板筑，原高三丈，有楼橹和马面。城墙外有一壕堑。北城有四座城门：东曰安东门，南曰大顺门，西曰乾德门，北曰拱辰门。除大顺门外，其余三门均建有瓮城。北城中北部为皇帝居住的宫廷大内，有城门三座：南曰承天门，上有楼阁；东曰东华门；西曰西华门。由于契丹人尚东喜左，阿保机时以东门为北城正门，辽太宗时改大顺门为正门。北城是上京城的政治、军事中心，只允许契丹人居住。城内遍设官衙与寺庙，如有北面官衙、南面官衙、留守司衙、盐铁司、临潢府、临潢县衙、国子监、绫锦院、内省司、曲院、瞻国仓、省司仓、八作司、长泰县衙、日月宫、齐皇后宫、元妃宅及御用作坊等。寺庙有安国寺、孔庙、天长寺、崇孝寺、天雄寺、节义寺、圣尼寺等。
南城位于上京城南半部，为辽太宗即位后在北城南面另筑的新城垣。由于汉族人多居于此，故俗称汉城。南城以北城的南城墙为其北城墙，城墙原高两丈。南城共有四座城门：东曰迎春门，南曰顺阳门，西曰金凤门，北门即北城南门大顺门。南城内也有许多官衙，如易俗县衙、迁辽县衙、宣化县衙、保和县衙、路县县衙、兴仁县衙、定霸县衙，还有临潢驿、同文驿、回鹘营和福先寺。诸县衙分管汉、渤海等族事务，回鹘营专供回鹘等中亚商人居住，同文驿专门接待宋朝的使臣。南城商业十分发达，城中广设商店市肆。
上京的形制不守中原“前朝后市”的传统布局，而是结合契丹民俗，设计为“前市后朝”的布局。这里既有面南背北的汉式建筑，又有“门皆东向”的宫殿楼阁，二者相互烘托，形成了草原京城的独特风格。所谓辽朝文化的二元性，就是既有浓厚的契丹族文化内涵，又有中原汉族文化的特点，这在上京城的建筑与布局上得到了充分的体现。
经文物工作者对上京城的数次发掘，发现地面散布和出土文物极为丰富，主要有各类建筑材料、铁质生活器皿、陶质生活用品、骨器和各种钱币。
