Khi Lý Thái Tổ năm Thuận Thiên 1 (Canh Tuất 1010) định đô ở Thăng Long thì nơi đó nguyên là phủ trị của chính quyền đô hộ nhà Đường, mới được họ Khúc giải phóng năm Bính Dần 906, song qua các triều đại Ngô, Đinh, Tiền Lê nó vẫn mang tên là phủ Đô hộ. Phủ Đô hộ đã là một thành phố phát triển đông đúc, quy mô khá lớn .
Thăng Long của nhà Lý, không kể Hoàng thành, nằm trong khu vực những tường lũy đắp đi đắp lại qua nhiều thời kỳ, gồm những đất ở phía nam và phía đông hồ Tây, đường ranh giới đi dọc bờ sông Tô Lịch ở phía tây, và sông Kim Ngưu ở phía nam còn khu cư dân ở phía đông giáp bờ sông Hồng. Qua bao nhiêu thế kỷ, địa giới đó ít có sự thay đổi.
Về mặt hành chính, đất Thăng Long thời Lý - Trần là phủ Phụng Thiên, gồm 61 phường thôn. Triều đình đặt chức kinh sư đại doãn để cai trị, sau chức đó gọi là an phủ sứ, cấp bậc tương đương với một lộ hoặc một đạo ở trong nước .
Điện Kính Thiên xây năm 1428, là nơi cử hành các nghi lễ triều đình phong kiến xưa.
Sang đời Lê Sơ, năm Canh Tuất 1430, Thăng Long có tên là Đông Kinh, phủ Phụng Thiên chia làm hai huyện Vĩnh Xương và Quảng Đức, gồm 36 phường, đứng đầu là chức Phủ doãn. Cách tổ chức đó được giữ suốt cả thời kỳ Hậu Lê với vài sự thay đổi nhỏ, như tên huyện đổi là Thọ Xương và Vĩnh Thuận.
Đầu thế kỷ XIX, năm Minh Mạng 12 (Tân Mão 1831), Nguyễn Thánh Tổ bỏ Thăng Long, coi nó là lỵ sở của một tỉnh cũng như 29 tỉnh khác ở trong nước, lỵ sở của tỉnh Hà Nội và gọi là thành phố Hà Nội. Tỉnh Hà Nội có 4 phủ là Hoài Đức, Thường Tín, Ứng Hòa và Lý Nhân.
Phủ Hoài Đức gồm 2 huyện là Thọ Xương và Vĩnh Thuận tương đương với địa giới kinh thành Thăng Long cũ và nội thành thành phố Hà Nội bây giờ.
Địa giới đó là sông Hồng ở phía bắc và phía đông; sông Tô Lịch ở phía tây; phía nam là một đường vạch tiếp với sông Tô Lịch ở Ngã Tư Sở đi ngang ngã tư Vọng, qua ô Cầu Dền đến Cơ Xá nằm ở bên bờ sông Hồng (đường vạch gần như dòng chảy của sông Kim Ngưu nay đã bị cạn).
