Thăng Long thế kỉ XVI, XVIII:
Trong Hoàng Thành Lê Thánh Tôn cũng cho xây thêm cung điện và lập vườn Thượng lâm để nuôi bách thú. Năm 1512, Lê Tương Dực giao Vũ Như Tô đứng ra trông nom việc dựng hơn 100 nóc cung điện nguy nga, lại khởi công làm Cửu Trùng Đài mà như sử cũ miêu tả là tuy chưa hoàn thành mà bóng rợp nửa hồ Tây. Năm 1514, Lê Tương Dực mở rộng Hoàng Thành thêm mấy nghìn trượng (mỗi trượng là 3m60)bao bọc cả điện Tường Quang, Quán Trấn Vũ và chùa Kim Cổ Thiên Hoa. Từ năm 1516 đén năm 1527 là năm nhà Mạc cướp ngôi nhà Lê kinh thành Thăng Long chìm trong loạn lạc. Hầu hết các cung điện kho tàng đền chùa cũng như phường phố bị thiêu đốt tàn phá nhiều lần.
Trong nửa cuối thế kỷ 16, cục diện Nam Bắc triều với một bên là nhà Mạc và một bên là Lê-Trịnh diễn ra quyết liệt với ưu thế ngày càng thuộc về phe Nam triều. Họ Trịnh lần lượt chiếm được nhiều tỉnh phía bắc như Ninh Bình, Hà Nam, Bắc Ninh… và đánh đến tận Thăng Long. Nhà Mạc phải rời bỏ kinh thành chạy lánh nạn nơi này nơi khác. Thăng Long ngày một điêu tàn. Đến năm 1585, không chịu nổi kiếp sống lưu vong trường kỳ như vậy, Mạc Mậu Hợp quyết định trở lại Thăng Long. Một đợt xây dựng đại quy mô được khởi động. Từ đó về sau cũng không có lần nào Hoàng Thành được xây dựng quy mô như thế nữa. Năm 1599 Trịnh Tùng đuổi được nhà Mạc lên Cao Bằng tiến về tiếp quản Thăng Long. Hoàng Thành được tu sửa trong một tháng để đón vua Lê ra. Rồi từ ấy trở đi những cung điện mới xây ở đều nằm trong phủ Chúa. Hoàng Thành bị bỏ hoang phế nhiều.
Thăng Long ngày nay:
Thăng Long ngày nay có tên là Hà Nội.
Sau chiến tranh, Hà Nội tiếp tục giữ vai trò thủ đô của quốc gia Việt Nam thống nhất. Hà Nội đã được UNESCO trao danh hiệu "Thành phố vì hòa bình" vào ngày 16 tháng 7 năm 1999. Năm 2000, Chủ tịch nước Trần Đức Lương đã tặng thưởng thành phố Hà Nội danh hiệu "Thủ đô anh hùng" vào ngày 4 tháng 10. Với tuổi đời hơn 1000 năm, Hà Nội chính là thủ đô lâu đời nhất trong 11 thủ đô của các quốc gia thuộc khu vực Đông Nam Á.
Ngày 21 tháng 12 năm 1978, Quốc hội Việt Nam phê chuẩn mở rộng địa giới Hà Nội, sáp nhập thêm 5 huyện Ba Vì, Thạch Thất, Phúc Thọ, Đan Phượng, Hoài Đức và thị xã Sơn Tây của tỉnh Hà Sơn Bình cùng hai huyện của tỉnh Vĩnh Phú là Mê Linh, Sóc Sơn. Dân số Hà Nội lên tới con số 2,5 triệu người. Bên cạnh lượng dân cư các tỉnh tới định cư ở thành phố, trong khoảng thời gian từ 1977 tới 1984, Hà Nội cũng đưa 12.861 hộ, 21.587 nhân khẩu tới Lâm Đồng theo chính sách xây dựng kinh tế mới. Ngày 12 tháng 8 năm 1991, ranh giới Hà Nội lại được điều chỉnh, chuyển lại 5 huyện và 1 thị xã đã lấy của Hà Sơn Bình năm 1978 cho Hà Tây và Mê Linh được nhập vào tỉnh Vĩnh Phúc.Hà Nội còn lại 4 quận nội thành và 5 huyện ngoại thành, với diện tích đất tự nhiên 924 km².
Ngày 28 tháng 10 năm 1995, Chính phủ ra Nghị định 69/CP thành lập quận Tây Hồ trên cơ sở toàn bộ diện tích tự nhiên và dân số của 3 phường: Bưởi, Thụy Khuê, Yên Phụ thuộc quận Ba Đình và 5 xã: Tứ Liên, Nhật Tân, Quảng An, Xuân La, Phú Thượng thuộc huyện Từ Liêm. Ngày 26 tháng 11 năm 1996, Chính phủ ra Nghị định 74/CP thành lập quận Thanh Xuân trên cơ sở toàn bộ diện tích tự nhiên và dân số của 5 phường: Thanh Xuân Bắc, Thanh Xuân, Thượng Đình, Kim Giang, Phương Liệt, 78,1ha diện tích và 20.862 nhân khẩu của phường Nguyễn Trãi, 98,4ha diện tích và 5.506 nhân khẩu của phường Khương Thượng thuộc quận Đống Đa, toàn bộ diện tích tự nhiên và dân số của xã Nhân Chính thuộc huyện Từ Liêm và xã Khương Đình thuộc huyện Thanh Trì; cũng trong Nghị định này quyết định thành lập quận Cầu Giấy trên cơ sở toàn bộ diện tích tự nhiên và dân số của 4 thị trấn: Cầu Giấy, Nghĩa Đô, Nghĩa Tân, Mai Dịch và 3 xã: Dịch Vọng, Yên Hòa, Trung Hòa thuộc huyện Từ Liêm.
Ngày 6 tháng 11 năm 2003, Chính phủ ra Nghị định 132/2003/NĐ-CP thành lập quận Long Biên trên cơ sở toàn bộ diện tích tự nhiên và dân số của 10 xã: Thượng Thanh, Giang Biên, Ngọc Thụy, Việt Hưng, Hội Xá, Gia Thụy, Bồ Đề, Long Biên, Thạch Bàn, Cự Khối và 3 thị trấn: Gia Lâm, Đức Giang, Sài Đồng thuộc huyện Gia Lâm, cũng trong Nghị định này quyết định thành lập quận Hoàng Mai trên cơ sở toàn bộ diện tích tự nhiên và dân số của 9 xã: Định Công, Đại Kim, Hoàng Liệt, Thịnh Liệt, Thanh Trì, Vĩnh Tuy, Lĩnh Nam, Trần Phú, Yên Sở và 55ha diện tích của xã Tứ Hiệp thuộc huyện Thanh Trì, toàn bộ diện tích tự nhiên và dân số của 5 phường: Mai Động, Tương Mai, Tân Mai, Giáp Bát, Hoàng Văn Thụ thuộc quận Hai Bà Trưng.
Hà Nội nhìn từ Đại lộ Thăng Long
Sau thời kỳ bao cấp, từ cuối thập niên 1990, sự phát triển về kinh tế dẫn đến các khu vực ngoại ô Hà Nội nhanh chóng được đô thị hóa. Những cao ốc mọc lên ở khu vực nội ô và các trung tâm công nghiệp cũng được xây dựng ở những huyện ngoại thành. Sự phát triển cũng kéo theo những hệ lụy. Do không được quy hoạch tốt, giao thông thành phố thường xuyên ùn tắc khi số lượng xe máy tăng cao. Nhiều khu phố phải chịu tình trạng ngập úng mỗi khi mưa lớn. Mật độ dân số quá cao khiến những dân cư nội ô phải sống trong tình trạng chật chội và thiếu tiện nghi. Vào năm 2003, 30% dân số Hà Nội sống dưới mức 3 m² một người. Mật độ cây xanh của thành phố chỉ khoảng 1–2 m²/người, thuộc hàng rất thấp so với các thành phố trên thế giới (Stockholm trên 70 m²/người).
Song việc tăng dân số quá nhanh cùng quá trình đô thị hóa thiếu quy hoạch tốt đã khiến Hà Nội trở nên chật chội, ô nhiễm và giao thông nội ô thường xuyên ùn tắc. Nhiều di sản kiến trúc đang dần biến mất, thay vào đó là những ngôi nhà ống nằm lộn xộn trên các con phố. Hà Nội còn là một thành phố phát triển không đồng đều với giữa các khu vực như giữa các quận nội thành và huyện ngoại thành, nhiều nơi người dân vẫn chưa có được những điều kiện sinh hoạt thiết yếu. Ngoài ra, hiện Hà Nội là một trong những thành phố ô nhiễm nhất khu vực Đông Nam Á, hàm lượng bụi ở đây cao gấp nhiều lần mức cho phép
Ngày 29 tháng 5 năm 2008, với gần 93% đại biểu tán thành, Quốc hội Việt Nam đã thông qua nghị quyết điều chỉnh địa giới hành chính thủ đô Hà Nội và các tỉnh, có hiệu lực từ 1 tháng 8 cùng năm. Theo nghị quyết, toàn bộ tỉnh Hà Tây, huyện Mê Linh của tỉnh Vĩnh Phúc và 4 xã thuộc huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình được sáp nhập về Hà Nội. Từ diện tích gần 1.000 km² và dân số khoảng 3,4 triệu người, Hà Nội sau khi mở rộng có diện tích 3.324,92 km² và dân số 6.232.940 người, nằm trong 17 thủ đô lớn nhất thế giới. Ngày 8 tháng 5 năm 2009, địa giới các huyện Thạch Thất và Quốc Oai được điều chỉnh lại. Cũng trong cùng thời điểm, quận Hà Đông được thành lập từ thành phố Hà Đông trước đây và thành phố Sơn Tây được chuyển thành thị xã Sơn Tây như cũ. Năm 2010, Hà Nội đã tổ chức thành công Đại lễ 1000 năm Thăng Long – Hà Nội để lại dấu ấn trong lòng người dân và bạn bè quốc tế. Hoàng thành Thăng Long, văn bia tại Văn Miếu – Quốc Tử Giám và Lễ hội Thánh Gióng đã được UNESCO công nhận là di sản văn hóa thế giới. Nhiều công trình quan trọng như cầu Vĩnh Tuy, bảo tàng Hà Nội, công viên Hòa Bình... đã được khánh thành. Năm 2010 Hà Nội cũng đạt được những kết quả khả quan trọng trong phát triển kinh tế. GDP tăng 11%, thu nhập bình quân đầu người xấp xỉ đạt 2.000 Đô la Mỹ. Tổng thu ngân sách trên địa bàn vượt 100.000 tỷ đồng.
Ngày 27 tháng 12 năm 2013, Chính phủ ra Nghị quyết 132/NQ-CP chia huyện Từ Liêm thành 2 quận là Bắc Từ Liêm và Nam Từ Liêm. Hà Nội có 12 quận, 17 huyện và 1 thị xã.
