国家中心城市最早是在2005年由原中华人民共和国建设部（现住房和城乡建设部）依据《城市规划法》编制全国城镇体系规划时而提出来的。后又在《全国城镇体系规划（2006—2020年）》中指出国家中心城市是全国城镇体系的核心城市，在中国的金融、管理、文化和交通等方面都发挥着重要的中心和枢纽作用，在推动国际经济发展和文化交流方面也发挥着重要的门户作用。国家中心城市应当具有全国范围的中心性和一定区域的国际性两大基本特征。国家中心城市必须是指居于国家战略要津、肩负国家使命、引领区域发展、参与国际竞争、代表国家形象的现代化大都市。
在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”，它集中了中国城市在空间、人口、资源和政策上的主要优势。在世界上的很多国家里面，普遍设有国家中心城市体系，如美国的纽约、洛杉矶等。国家中心城市是中国融入全球化、全方位参与国际竞争力的核心城市,是国家综合国力的体现，培育国家中心城市建设,有利于中国在更大区域范围内扩大对外开放合作。
2010年初，国家明确的提出了五大国家中心城市（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。中国九大国家中心城市（包括支持建设的中心城市）它们的上榜优势是：北京作为国家首都和经济中心，在政治经济文化方面都具有极高的影响力。上海作为国际大都市，在金融、贸易和科技创新方面都具有重要地位。广州作为华南地区的经济中心，具有强大的商贸和物流能力。天津是直辖市，具有较高的综合实力和区域影响力。
重庆中华人民共和国的直辖，具有强大的工业和服务业基础。成都是西南地区的经济中心，拥有较高的科技和创新能力。武汉是中部地区的经济中心，具有强大的科教与交通物流实力。郑州是中原地区的经济中心，具有较好的交通和物流基础设施。西安是西北地区的经济中心，具有丰富的历史和文化资源。现在问题来了，国家明确地提出了五大国家中心城市分别是北京、天津、上海、广州、重庆，而成都、武汉、郑州、西安是国家支持建设的国家中心城市，也就是说现阶段北京、天津、上海、广州、重庆已经是正宗的国家中心城市，其他的还都不算国家中心城市。
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，也就是说现阶段成都、武汉、郑州、西安这四个城市还不是国家中心城市，只是支持建设的国家中心城市。这里面的支持是给予相应的政策支持和资源倾斜，以推动这些城市在政治、经济、文化等多方面的发挥引领和辐射作用。而国家中心城市所必须具有的五大功能：综合服务功能、产业集群功能、物流枢纽功能、开放高地功能和人文凝聚功能，目前成都、武汉、郑州、西安这四个城市要么还没有完全达到，要么还差距比较大。
那么国家中心城市（包括支持建设的国家中心城市）之间的差距有多大呢？有人专门做了个详细的统计比较，从这些国家中心城市（包括支持建设的）的建城区面积、常住人口、人口净流入、建筑业总产值、社会消费品总额、地铁运营里程、GDP增速、人均GDP、财政收入、科教医疗等16单项进行全面比较，九大国家中心城市（包括支持）的排名情况是这样的：上海、北京、广州、武汉、成都、重庆、天津、郑州、西安。从最终的综合实力得分情况来看，上海北京广州三市排第一档，武汉、成都、重庆、天津排第二档，郑州与西安排第三档。