国家中心城市是指位居于国家战略的要津、肩负着国家的使命、引领着区域的发展、参与着国际竞争、代表着国家形象的现代化大都市。根据国家发改委的定义，在我国资源环境承载条件和经济发展基础较好的地区规划建设国家中心城市，既是引领全国新型城镇化建设的重要抓手，也是完善对外开放区域布局的重要举措。国家中心城市是在直辖市和省会城市层级之上出现的新的“塔尖”，集中了中国和中国城市在空间、人口、资源和政策上的主要优势。这种新的“塔尖”城市在定位上是高于直辖市的。
当然，我们国家为了不削弱直辖市的城市级别，就将北京市、上海市、天津市与重庆市这四个直辖市都定位为国家中心城市，这样不仅突出了直辖市的重要性，更明确了国家中心城市的“塔尖”城市的定位。在2010年，住房和城乡建设部发布的《全国城镇体系规划（2010—2020年）》明确提出五大国家中心城市（北京、天津、上海、广州、重庆）的规划和定位；2016年5月至2018年2月，国家发展和改革委员会及住房和城乡建设部先后发函支持成都、武汉、郑州、西安建设国家中心城市。
中国城市的级别是这样分布的：正省级（北京市，上海市，天津市，重庆市这4个直辖市）；副省级（10个省会城市所在市哈尔滨、长春、沈阳、济南、南京、杭州、广州、武汉、成都、西安。5个计划单列市：大连、青岛、宁波、厦门、深圳）。副省级城市受省级行政区的管辖，副省级城市的市长与副省长同级。当然，我们国家还有一种“准副省级”的城市级别，就是除了上面的所有副省级城市外，其他的省会城市都是“准副省级”城市。
我们国家设置国家中心城市的目的是什么呢？国家中心城市通常拥有强大的经济实力和辐射能力，能够对周边地区乃至全国的经济的发展产生重要影响。北京和上海是全国的经济中心城市，是我国的经济巨头城市。天津是北方重要的海港城市，郑州是中原地区的重要城市，武汉是长江中游地区的重要经济中心城市，广州是珠三角区域的经济中心城市，重庆和成都是西南地区的双经济中心城市，西安是西北地区的经济中心城市。
许多国家中心城市也是国家的或者国家大区的政治中心，拥有重要的政府机构和决策中心，是国家政策制定和执行的关键节点城市。比如，北京当然是全国的政治中心。武汉与成都分别是过去中南大区与西南大区的政治与经济中心。国家中心城市往往是国家文化交流和创新的平台，拥有丰富的文化资源和教育机构，能够吸引和培养人才，推动文化产业的发展。例如上海广州武汉就都是所在区域全国闻名的科教中心。
另外我国的国家中心城市还是全国的科技中心国家科技创新的重要基地，拥有大量的科研机构和高新技术企业，是国家科技进步和产业升级的核心力量。我国的国家中心城市还是国家综合交通网络的重要节点，具备便捷的国内外交通连接，能够有效地促进人员、物资和信息的流动。国家中心城市也是信息网络的枢纽，拥有国内最为发达的通信基础设施，能够快速传递信息，支撑该区域内的经济社会的数字化转型与发展。