Về thời gian hình thành sớm nhất và những thay đổi theo thời gian của thành phố Bắc Kinh có rất nhiều kiến giải khác nhau. Một kiến giải có uy tín nhất được nhiều người thừa nhận là Bắc Kinh được coi như một thành phố với tất cả ý nghĩa đầy đủ của từ này là từ thời Tây Chu trong thời kỳ phân phong cho các chư hầu. Lúc đó, nó là thành Kế, quốc đô của nước Kế. Cho đến nay, thời gian ước khoảng hơn 3.000 năm.
Từ Trung đô của triều Kim đến Đại đô của triều Nguyên
Từ sau đời Yên, Bắc Kinh được coi như một trấn quan trọng ở phía bắc nước ta. Đại tướng của nước Tần Vương Tiễn vào năm 226 trước Công nguyên đã mang quân đi chiếm Kế thành, trị sở của quận Quảng Dương, trở thành một trấn quan trọng ở phía bắc của nước Tần. Thời kỳ Tây Hán, đất Yên được coi là Quốc hoặc là Quận thì trị sở đều ở Kế thành. Năm thứ 5 đời Hán Cao Tổ, Lưu Bang phong cho Thái uý Lư Quán làm Yên vương. Hán Vũ Đế Nguyên Sóc năm thứ 2, đổi Yên Quốc thành Yên Quận. Thời kỳ Tây Hán thành vẫn ở tại cửa Hoà Bình và cửa Quảng An hiện nay. Thời kỳ Tây Tấn thành Yên Kế ban đầu là đất phong của Yên vương, sau là trị sở của U Châu. Hiện nay, Bắc Kinh còn có một ngôi chùa Phật giáo nổi tiếng là chùa Đàm Giá, được xây dựng từ đời Tấn. Năm 350, chúa Yên Mộ Dung Tuyển mang quân phá thành Kế, đến năm 352, lên ngôi hoàng đế, lấy Kế thành làm quốc đô. Đây là lần thứ hai, Bắc Kinh trở thành thủ đô của một dân tộc thiểu số, hiện nay còn những kiến trúc nổi tiếng của chùa viện Phật giáo là chùa Hồng Loa.
Đầu đời Tuỳ, bỏ Yên Quận, giữ lại U Châu, đầu năm Đại Nghiệp lại đổi tên U Châu thành Nồng Quận, ngang với Kế Thành. Triều Tuỳ, khai thông đường vận chuyển trên sông và có những tấm khắc trên đá, đó là những bằng chứng có ý nghĩa to lớn về vật chất và văn hoá với Bắc Kinh. Năm Đường Cao Tổ Võ Đức nguyên niên (618), đổi Nồng Quận thành U Châu. Năm Thiên Bảo nguyên niên, U Châu đổi tên thành Phạm Dương Quận vẫn đặt trị sở ở Kế Thành. Sử cũ chép: “Thành U Châu nam bắc 9 dặm, đông tây 7 dặm, chu vi 32 dặm (tương đương với 5 dặm ngày nay), 4 mặt thành có 10 cửa”.
Đời Liêu, năm 938, Liêu Thái thú đổi U Châu thành Nam Kinh, lại gọi là Yên Kinh, coi đó là một thủ đô phụ. “Liêu sử. Địa lý chí” viết: “Thành Nam Kinh chu vi 36 dặm, cao 3 trượng, dày 1 trượng 5 tấc. Trên thành có lầu thành, cộng có 8 cửa.” Trong thành Nam Kinh có phố theo chiều ngang, giếng nước hàng vạn nhà dùng. Hiện còn kiến trúc cổ là ở phía tây thành dưới chân núi có chùa Đại Giác, nay ngoài cửa Tuyên Võ còn có chùa Thanh Chân tự. Thành Nam Kinh đời Liêu ước khoảng nằm ở phía tây nam bên ngoài thành Bắc Kinh ngày nay, diện tích của thành khoảng 9 km2, dân số khoảng 30 vạn người.
Thành Bắc Kinh hiện nay được phát triển và xây dựng thêm trên cơ sở Đại đô dưới triều Nguyên, tiền thân của nó là Trung đô dưới triều Kim. Năm 1115, bộ tộc Nữ Chân hiệu là Kim đánh bại Bắc Tống, năm 1151, thiên đô về Bắc Kinh, từ đó, Bắc Kinh trở thành Trung đô của triều Kim. Ở Trung đô đã xây dựng Kim hoàng cung cực kỳ hùng vĩ và tráng lệ. Đây là lần đầu tiên, Bắc Kinh trở thành thủ đô với ý nghĩa đầy đủ của từ này. Lịch sử thế giới nói đến Lư Câu Kiều nổi tiếng chính đã được xây dựng từ đời Kim.
Đến khi Mông Nguyên làm chủ, năm 1206, Thành Cát Tư Hãn lên ngôi, sáng lập đế quốc Mông Cổ, tháng 8 năm Chí Nguyên nguyên niên, Hốt Tất Liệt ban chiếu lấy Yên Kinh làm Trung đô, coi là thủ đô phụ. Năm Chí Nguyên nguyên niên (1264), Hốt Tất Liệt định quốc hiệu là Đại Nguyên, “lấy đất U, Yên, nam đến Giang Hoài, Bắc liền Sóc Mạc”, lại đổi Trung đô thành Đại đô, từ Thượng đô (nay là Quách Lặc, Thượng đô Chinh Lam Kỳ, Mông Cổ) dời về đó. Từ đó, Bắc Kinh trở thành trung tâm chính trị của quốc gia phong kiến đa dân tộc. Khi Mông Cổ diệt Kim, Trung đô bị sự phá hoại ghê gớm, Hốt Tất Liệt bỏ Kim Trung đô đến đảo Quỳnh Hoa ở đông bắc (nay là Bắc Hải) dời cung về làm trung tâm, rồi từ đó tiến hành một công cuộc xây đựng đại quy mô. Người quy hoạch Đại đô là Lưu Bỉnh Trung và người Arập Dã Hắc Tống Nhi, họ thiết kế trên cơ sở tiếp thu truyền thống các thành phố của người Hán, qua 8 năm mới hoàn thành. Mặt bằng của thành gần giống hình vuông, hướng nam bắc dài 7400 m, hướng đông tây khoảng 6650 m, mặt bắc có 2 cửa, 3 mặt đông, tây, nam có 3 cửa, bên ngoài thành có hào sâu. Hoàng thành nằm ở trung tâm phía nam của Đại Đô, phía nam của Hoàng thành lệch về đông là Cung thành. Những con đường chủ yếu ở trong thành đều hướng về cổng thành, có các đường ngang, chùa miếu, công sở và tiệm buôn xen kẽ, nhà ở được phân bố trên các đường phố. Kiến trúc trong cung chủ yếu có Đại Minh điện, Đình Xuân các. Kiến trúc hiện nay còn lại chủ yếu là :Bạch tháp chùa Diệu Ứng (Bạch tháp tự), Khổng miếu, Ngoạ Phật tự, Quốc Tử giám, Đông Nhạc miếu, Bích Vân tự Đông Tứ Thanhh Trấn tự, v.v… Việc xây dựng Đại đô dưới triều Nguyên đã xác định vị trí của Bắc Kinh hiện nay, trong sự phát triển của Bắc Kinh, đó là một bước tiến vượt bậc. Đồng thời, Đại đô của triều Nguyên còn có một quy hoạch hợp lý và sự hoành tráng về kiến trúc dẫn đầu thế giới.
Tường thành của Đại Đô dùng đất đắp, di chỉ tường thành phía bắc nay còn lại những đoạn tường là di tích cho khách du lịch tham quan. Ở đoạn thành công viên Bắc Hải còn có một cái chum ngọc đời Nguyên, chum ngọc này là đồ ngọc khí lớn nhất của Trung Quốc còn lại, nặng khoảng 3.500 kg, đó là một vật Quốc bảo truyền thế. Không nghi ngờ gì, Đại Đô của triều Nguyên là một công trình vĩ đại nhất, một thành phố phồn vinh nhất trên thế giới lúc bấy giờ. Nan Kinh Mã Hà. Ba La Kinh thán phục: “ Thành thật là đẹp đẽ, bố trí rất tinh xảo, chúng ta không thể nào miêu tả được vẻ đẹp của nó!”
Văn hoá đời Nguyên đã đạt tới một đỉnh cao mới. Công trình học và thiên văn học của nhà khoa học Quách Thủ Câu đã có ảnh hưởng sâu sắc tới cuộc sống của người Bắc Kinh; Tạp kịch đời Nguyên của Quan Hán Khanh là một thú giải trí chủ yếu của nhân dân; tín ngưỡng cũng thể hiện rất đa dạng, đạo Nho, đạo Phật và đạo Giáo đều được tôn trọng, Nho giáo lấy Quốc Tử giám làm trung tâm, chùa Phật được phổ biến mọi nơi trong thành, Bạch Vân quan của đạo Giáo dưới sự lãnh đạo của Khâu Xử Cơ đã đạt tới cực thịnh, đến nay vẫn còn là một điểm sáng của Bắc Kinh; giáo chủ của Lạt Ma giáo đã được tôn làm Quốc sư có ảnh hưởng rất lớn. Bắc Kinh còn là trung tâm giao lưu văn hoá với thế giới, Mã Hà. Ba La đã nói ở đây, các thương nhân, các giáo sĩ châu Âu và phương Tây đã phát hiện cái thần bí của phương Đông, điều đó thúc đẩy mối quan hệ giữa hai châu lục.
Thành Bắc Kinh thời Minh, Thanh
Minh Thái Tổ Chu Nguyên Chương xưng đế ở Ứng Thiên (nay là Nam Kinh) với niên hiệu Hồng Vũ nguyên niên, tháng 8 đổi Ứng Thiên thành Nam Kinh, Biện Lương (nay là phủ Khai Phong) là Bắc Kinh. Năm 1399, ở Bắc Bình, phong Chu Đệ làm Yên vương cử mang quân Nam tiến, giành được ngôi của Kiến Văn đế. Chu Đệ cho rằng Bắc Bình là đất “Long hưng chi địa”, có thể khống chế Đại Mạc ở phía bắc, Trung Nguyên ở phía nam, nên quyết định dời đô đến Bắc Bình, đổi tên Bắc Bình thành Bắc Kinh. Năm Vĩnh Lạc thứ 4 (1406) Chu Đệ hạ chiếu dời đô về Bắc Kinh, và quyết định xây dựng cung điện ở đó. Sau một thời gian tạm ngừng, đến năm Vĩnh Lạc thứ 18 (1420) Bắc Kinh với Tử Cấm cung điện có quy mô to lớn đã cơ bản xây dựng xong. Năm thứ 2 của triều Minh chính thức dời đô về Bắc Kinh.
Thành Bắc Kinh đời Minh xây dựng sau khi đã tháo dỡ cung điện Đại Đô dưới triều Nguyên, qua một quá trình quy hoạch đô thị lâu dài, tham khảo quy tắc xây dựng thành trì, cung điện ở Nam Kinh, xây dựng một quy hoạch mới. Công trình được chia ra 4 bộ phận Cung thành (Tử Cấm thành), Hoàng thành, Nội thành và Ngoại thành. Cung thành Bắc Kinh hướng nam bắc dài 960 m, hướng đông nam 760 m, 4 mặt đều có cửa thành cao rộng. Bốn góc thành đều có những lầu góc với kiến trúc hoa lệ. Nội cung là nơi hoàng đế triều Minh làm việc và cư ngụ. Cung điện có tất cả 9.000 gian, hơn 15 vạn mét vuông. Đây là công trình hoàng cung lớn nhất, hoàn chỉnh nhất trên thế giới được Trung Quốc bảo tồn. Hướng đông tây của Hoàng thành dài 2.500 m, hướng nam bắc dài 2.750 m, không theo một hình dáng nhất định. Thành được mở cửa ra 4 hướng, cửa phía nam chính là Thiên An môn. Kiến trúc chủ yếu trong Hoàng thành là cung uyển, đàn miếu, chùa chiền, nha thự, thương khố, …. Thành nội hướng đông tây 6.650 m, hướng nam bắc 5.350 m. Mặt nam có 3 cửa, các mặt đông, tây, bắc đều có 2 cửa, các cửa này đều có những tiểu thành bên ngoài, các phía đều có lầu thành và lầu tên. Hai góc đông nam và tây nam đều có xây lầu góc. Thành ngoại Bắc Kinh được xây đựng năm Minh Gia Khánh thứ 32, hướng đông tây 7.950 m, hướng nam bắc 3.200 m, mặt nam có 3 cửa, các mặt đông, tây có 1 cửa, mặt bắc có 3 cửa thông với thành nội, hai góc đông tây còn có hai cửa thông với 2 cửa của thành ngoại. Khi đó, triều Minh còn tu sửa một loạt các kiến trúc: Cảnh Sơn, Thiên đàn, đàn Xã Tắc, Thái Miếu, Sơn Xuyên đàn, Nhật đàn, Nguyệt đàn và Địa đàn, … Tuyệt đại đa số trong những kiến trúcc này được lưu truyền đến nay đều trở thành những cảnh quan du lịch nổi tiếng. Trong đó nổi bật là Thiên đàn, một kiến trúc vĩ đại, tinh xảo và kỳ diệu mà thế giới được chiêm ngưỡng.
Thành Bắc Kinh đời Minh có trục xuyên nam bắc toàn thành là 16 dặm, phía nam ngoại thành có cửa Vĩnh Định, đây là khởi điểm của cả tuyến, lầu chuông trống ở phía bắc cửa sau Hoàng thành chính là điểm kết thúc. Thành Ngoại, thành Nội, Hoàng thành và Cung thành đều được triển khai đối xứng với đường trục, hình thành một quần thể các công trình kiến trúc hoàn chỉnh, hài hoà vĩ đại chưa hề có trên thế giới.
Năm 1644, triều Minh thối nát cực độ, các cuộc khởi nghĩa nông dân nổi dậy không ngừng. Nghĩa quân của cuộc khởi nghĩa nông dân do Lý Tự Thành lãnh đạo ở Thiểm Tây đã tiến vào Bắc Kinh, hoàng đế Minh Sùng Trinh phải bỏ chạy đến treo cổ trên một cành cây ở Cảnh Sơn. Sau khi nông dân khởi nghĩa thắng lợi, họ không nghĩ đến việc trị quốc mà chỉ mải mê với việc tranh công, bản thân họ cũng dần rơi vào sự hủ bại. Lúc ấy, đại tướng triều Minh Ngô Tam Quế liên lạc được với lực lượng của tộc Mãn ở vùng đông bắc tiến vào Bắc Kinh. Lý Tự Thành phải đưa quân rút về phía nam. Vào Bắc Kinh, người Mãn mở đầu sự thống trị của triêù Thanh trong gần 300 năm. Trước thời kỳ triều Thanh thống trị, Trung Quốc vẫn là một nước lớn, Bắc Kinh cũng là một trong những đô thị phồn vinh nhất trên thế giới, một thành phố mà phong cách đã ổn định, đang xây dựng và không ngừng hoàn thiện.
Triều Thanh hoàn toàn sử dụng những cung điện và thành trì của triều Minh, kiến trúc cũng chưa có những thay đổi lớn. Năm Thuận Trị thứ 2, trùng tu điện Hoàng Cực, điện Trung Cực, điện Kiến Cực, dựa vào đó gọi là điện Thái Hoà, điện Trung Hoà, điện Bảo Hoà. Năm Thuận Trị thứ 8, trùng tu cửa Thừa Thiên đổi tên là cửa Thiên An. Bố cục của Bắc Kiih về cơ bản không có gì thay đổi lớn.
Việc xây đựng kinh thành của triều Thanh chủ yếu tập trung vào xây dựng những lâm viên. Trong thành nội đã xây đựng lâm viên hoàng gia Nam Hải, Trung Hải và Bắc Hải. ở phía tây bắc xây dựng một loạt các lâm viên vô cùng hoa lệ. Các lâm viên nổi tiếng là: Sướng Xuân viên, Viên Minh viên, Kỳ Xuân viên, Di Hoà viên, Tĩnh Minh viên, Tĩnh Nghi viên, Thục Xuân viên, Minh Hạc viên, Lương Nhuận viên, Uý Tú viên, v.v…. Trong đó có 2 di chỉ lâm viên được bảo tồn hoàn hảo cho đến hôm nay là Di Hoà viên và Viên Minh viên.
Trước sự xâm nhập của các thế lực phương Tây, những đời sau của triều Thanh đã dể cho người nước ngoài ở Bắc Kinh xây dựng những sứ quán, trại lính và nhà ở. Giữa những kiến trúc thuần tuý phương đông đột nhiên có những lầu nhỏ theo lối phương Tây đã khiến cho bộ mặt của kinh thành tự nhiên có màu sắc quốc tế. Một sự thay đổi khác là đã xuất hiện nhiều hội quán đặc sắc của các địa phương. Sau khi Bắc Kinh trở thành trung tâm chính trị, văn hoá, nhiều học sinh, thương nhân, quan sứ có mặt làm dân số Bắc Kinh tăng lên. Mỗi tỉnh đã xây dựng ở Bắc Kinh một hội quán để tiếp đón người các tỉnh đến thủ đô. Kiến trúc của hội quán không chỉ thể hiện cái đặc sắc của từng địa phương mà còn là nơi giao lưu những tư tưởng mới.