7000年前的仰韶文化时期，这里已经出现了城垣的雏形；2008年，西安高陵杨官寨遗址出土距今6000余年的新石器时代晚期城市遗迹，被选为当年中国考古发现之首，也将西安地区城市历史推进到6000多年前的新石器时代晚期。
从西周开始，西安成为中国的都城，当时被称作“宗周”镐京，秦咸阳城旧址位于今西安市西北部与咸阳市东南部，秦阿房宫遗址位于今西安市西郊。汉都长安城建立在秦咸阳城遗址东南，别称“凤城”，又因城墙走向颇似南斗六星和北斗七星，被称作“斗城”。
唐代的长安城是当时的首都，在中国历史上盛极一时。唐长安城布局严谨，规模宏大，奠定了今天西安市区的街道布局。历史上有数个王朝在此建都，先后为西周、秦朝、西汉、前赵、前秦、西魏、北周、隋朝、唐朝等，历时1000多年。中国历史上**的农民起义**黄巢、李自成都在这里建立过政权。
在中唐之后，由于安史之乱对关中经济的大规模破坏，中国的政治中心逐渐东移，但西安作为西部重镇和西北区域中心的地位依然不容忽视。五代时，后梁改京兆府为雍州，设大安府，后唐改大安府为京兆府。宋代置陕西路，后置永兴军路。金代改永兴军路为京兆府路。元代曾设安西府；后改为安西路、奉元路。明代改奉元路为西安府，“西安”之名即由此而来。明崇祯十六年（1643年）李自成率农民起义军攻入西安后，曾改西安为长安，建立大顺政权。
1556年嘉靖大地震，人类历史上死亡人数最多的一次地震
嘉靖三十四年腊月十二（1556年1月23日），陕西省发生约8级的大地震，西安是重灾区之一，据《陕西通志》记载，位于西安的小雁塔为唐朝时修建，在此次地震中被震裂，塔身从十五层减少为十三层。地震造成**死亡人数占计高达83万（不包括没有登记户口的居民），是中国历史以至全球史上伤亡最为惨重的一次地震。
1928年，国民政府将长安县城及城关一带划出，设立西安市。1930年，撤销西安市，原西安市区域复归长安县管理。民国21年（1932年），西安改名西京，被定为中华民国陪都。为对抗经长征抵达陕北的红军，1935年蒋介石在西安南院门设立西北剿匪总司令部并自任总司令。时任西北剿匪副总司令的张学良在多次建议不成后，同杨虎城共同发动了震惊中外的西安事变，使中国的抗日统一战线得以达成，对东亚现代史影响深远。1943年，再次设立西安市，其行政区域为原长安县城及城周四乡。
1949年5月20日，中国人民解放军解放西安。5月25日，西安市人民政府成立，贾拓夫任**任市长。

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