刘邦在打败项羽，称皇帝即位以后，把洛阳作为他的首都。但是几个月以后，他听了一个戍卒娄敬的意见，并且得到了张良的支持，就下令迁都关中。
当时他的部下大多数人都是丰沛故人，就是他老家丰邑（今江苏丰县）、沛县（今江苏沛县）这一带人，他们都反对他迁都。而且原来秦朝的首都咸阳已经被破坏了，迁到关中以后，一开始连住的地方都没有，只好临时找个地方，在今天临潼这一带安顿下来，然后要等到新都建好了才迁进去。这个新都的名字叫长安，原来是当地一个乡的名称，这个名称很吉利，以后新首都建成就叫长安，所以一开始只说“迁关中”。
为什么刘邦要做出这个决定呢？并且整个西汉的首都就一直在长安。
我们知道，由于首都对于一个国家的重要性，所以它设在哪里必须要考虑到对内、对外这两个因素。对外，要有足够的防御力量。所以一般情况下，必须面对主要的军事威胁，你若离开前线太远，或者不是正面对着主要的敌对势力，就无法主动遏制强敌。一旦国力衰退，就会放弃首都或者迁都逃避。相反，将首都面对主要的军事威胁，迫使自己以及后代能够不断地加强防御或主动出击，只有这样才能够起到御外的作用。当时西汉的主要军事威胁来自北方、西北，主要敌人是匈奴。
西汉初年经常是“烽火照甘泉”，就是在甘泉宫（在今陕西淳化县北甘泉山）一带经常要燃起烽火报警。匈奴人骑兵南下的时候，离长安经常只有八百里，骑兵一天一夜就可以赶到。在这个情况下，因为长安是首都所在，所以西汉不断地加强周围的防御力量，并且始终守住北方、西北的这些边界，到了国力强盛的时候，就从这里发起反击。到了汉武帝的时候，就将匈奴赶出汉境，稳定地守住了原来秦长城一线，并且以关中为基地向西北开拓，进占河西走廊。事实证明，刘邦选择以长安为首都，在御外上面是相当成功的。
首都还要能够制内，控制国内的敌对势力，防止国内出现动荡叛乱。在冷兵器时代，一般就要考虑选一个相对封闭的环境，便于防卫；还要选择居高临下的地势，需要出击时具有优势。这一点，长安比洛阳强得多，洛阳周围没有什么险阻，那些山都不高，相反通道都很宽敞，很难防御。长安所在的关中当时被称为“四塞之地”，北面是陕北黄土高原和一系列山脉，南面是秦岭山脉，西面是陇山山脉和陇东高原，东面秦岭、华山直逼渭河、黄河，是一个四面都封闭的盆地。在仅有的隘口、通道上都设有重关，往东的通道最重要，有潼关（在今陕西潼关县北）、函谷关（在今河南灵宝市北、新安县西），南面有武关（在今陕西丹凤县东南），西北面有萧关（在今宁夏固原市原州区东南），易守难攻，相当安全。而对于关东人口稠密、经济发达地区，又具有居高临下的优势，便于主动出击。
西汉初年，关东大多数地方都不在朝廷的直接统治下，那些同姓王、异姓王的封地占了大部分。在长安建都，不但能控制关中这个基地，而且守住了以西、以北，以及西南，像汉中、巴蜀这些地方，都成了朝廷可靠的后方。
在关东发生叛乱的情况下，一方面可以确保首都的安全，另一方面，在积聚了足够的力量后就可以随时发动反击。汉景帝三年（公元前154年），吴楚七国之乱，周亚夫出兵镇压。由于后方关中非常巩固，又有忠于朝廷的梁国（国都在今河南商丘）挡住交通要道，周亚夫可以集中兵力进驻昌邑（今山东巨野县南），以深沟高垒固守，等到叛军疲惫粮尽，一举击溃，三个月就平定叛乱。
可见，建都长安在御外和制内两方面都非常有利。
东汉光武帝刘秀定都洛阳，整个东汉都没有再迁回长安，只是末年才被董卓以武力强制迁往长安五年多。东汉时不断有人呼吁首都应迁回长安，班固的《两都赋》虽然极力维护东都洛阳的地位，但一定程度上也反映了西都长安的巨大影响。但洛阳的首都地位始终稳固，原因何在？
以往一般的说法，是认为刘秀的故乡在南阳（郡治在今河南南阳市），刘秀在南阳起家，南阳的宗室豪族是他的政治、经济基础。首都设在洛阳，更容易获得和维持来自南阳的支持。这在东汉初期，的确是一个重要因素，但不足以解释整个东汉的形势。其实，相比长安，洛阳有一项更重要的优势，是便于解决粮食供应。
作为一国之都，必定会聚集大量人口。而且，随着建都时间的延续，人口会以较快的速度增加。西汉的长安建成后，不仅皇室、朝廷文武百官、侍卫、驻军、差役、工匠等首都必备人员入住，还从各地迁入大批特殊移民。这些人都不从事农业生产，需要有供养他们的粮食和其他生活资料。到西汉中期，长安和周围陵县（在皇帝陵墓附近设立的为他守陵的县）的人口已经超过一百万。从长安出征的军队和驻守西北边疆的军队，也要从长安调拨大部分粮食。
关中虽号称“沃野千里”，实际上，关中平原的面积是有限的，加上日渐扩大的城市、宫殿、园林、兵营占去大量土地，农业用地很快用尽。尽管有一些人工渠道灌溉比较便利，局部地区粮食亩产较高，但无法满足首都的需求，不得不从关东农业区调运粮食。西汉初，每年就要输入数十万石，汉武帝时每年最多要输入六百万石，以后常年需要四百万石。
当时最便利的办法是漕运，就是通过水路用船运粮。如果从陆路运输，成本高得无法承受。秦始皇时要将粮食从山东半岛运到河套地区，路上的消耗是最终运达数量的六十倍。从关东往长安的唯一水路是黄河和渭河，偏偏都是逆流而上，必须完全依靠人力拉纤。还得经过三门峡天险。黄河流经这里，奔腾的河水被约束在狭窄的峡谷中，形成三股水道，自东至南称之为人门、神门、鬼门，其中只有宽二十多米的人门能够通行。但水流异常湍急，两边巨石壁立，稍有不慎就船毁人亡，整船货物化为乌有。从未建水库前留下的照片上可以看到，三门峡两岸的山岩上形成一道道深深的纤绳磨痕，可见当时漕运所耗费的人力物力多么巨大！
如果首都设在洛阳，从关东产粮区运粮食过来虽然也是逆流而上，但距离就短了很多，而且不用经过三门峡天险，损失减少，也更有保证。如果光武帝刘秀定都于洛阳，主要考虑到离他的基础南阳距离较近这个因素的话，那么以后的皇帝必定会更多地考虑粮食供应因素。而在整个东汉，洛阳没有出现过像西汉长安那样的漕运难题。
另一个因素就是东汉的军事形势。在永元三年（公元91年）窦宪大破北匈奴后，北匈奴从此西迁，已经投降的南匈奴逐渐内迁，不构成对东汉的军事威胁。而随着西北羌乱不断，尽管东汉一次次镇压，却止不住羌人的叛乱和内迁，一度不得不将西北的郡治后撤到长安附近，长安成了军事前沿，根本不具备“御外”的优势。
到了东汉末年，关中盆地以北，今天的陕西北部、甘肃东北已经没有汉朝的行政区了，成了羌人、匈奴人和其他少数民族的聚居地。在《中国历史地图集》三国时期的图幅中，这一块只能根据史料中模糊的记载，注上“羌胡”两个字。假设东汉曾经在长安建都，肯定早就迁走了。
当然，洛阳在“制内”方面也没有优势可言。当初娄敬劝刘邦迁都关中时，那些反对迁都的人称“雒（洛）阳东有成皋，西有殽黾，倍（背）河，向伊雒，其固亦足恃”（洛阳东面有成皋，西面有殽山、黾池，背靠黄河，面向伊水、洛水，它的稳固地位也可依靠）。但张良一针见血，道破洛阳的先天不足：“雒阳虽有此固，其中小，不过数百里，田地薄，四面受敌，此非用武之国也。”幸运的是，东汉没有出现国内动乱，特别是来自关东的军事威胁，这一缺陷没有影响到首都的安全。等到关东州郡起兵讨伐董卓，董卓知道这“四战之地”是守不住的，就逼汉献帝西迁长安。可见同样的建都条件，在不同的外部形势下会起不同的作用。