起初，忽必烈虽迁都至燕京，但由于城内金朝遗址尚存，城内无数宫殿因战争而惨遭破坏，而且城内的供水来源——莲花河水系还出现了水量不足的情况，故仍居住于城外的金代离宫——大宁宫内。时至至元四年（1267年），忽必烈下令开始建造新宫殿，并任命中书省官员刘秉忠为营建皇宫及都城的总负责人，阿拉伯人也黑迭儿为皇宫的总设计师。
整个皇宫宫殿建筑群一方面沿袭贯彻儒家建都学说的思想，突出全城的中轴线，并保证主体宫城正门、皇城正门、都城正门皆在中轴线上。另一方面，由于蒙古族作为游牧民族，其自身游牧文化与中原地区的农耕文化碰撞融合，对传统意义上的皇家宫殿和园林也做了部分创新与改造。
其中最为让人称道的一笔就是将皇宫与园林融为一体，围绕太液池形成的宫殿群与琼华岛上的广寒殿遥相呼应。在整个元朝皇宫一期建筑群中，最为瞩目的就是于至元十年(1273)十月建成的以大明殿为主体的皇宫正殿。从规模上看，新建的皇宫正殿所含建筑数量为整个宫殿群中最大的一个，共计大明门7间,大明殿11间，寝殿5间，香阁3间，两翼室各3间，周庑房屋120间。
从功能上看，大明殿类似于故宫的太和殿，是当时举行朝会、宴会及典礼的重要活动场所。元代著名诗人刘鹗就曾作诗描述这壮观的场面：“云开日上黄金殿,地迥风鸣碧玉珂。虎豹关临仪仗肃,鱼龙海会俊良多。”但元代的大明殿又与明清时期的皇宫正殿有些许不同。元代大明殿不仅类似于太和殿还兼具明清时乾清宫的职能，皇帝不仅在此办公还在此作息。由此可见，元代的外朝与内廷并无严格区分，这也是相比明清宫廷的极大区别。除此以外，元代大明殿内皇帝与皇后的座位并排设置，两侧还设有宗王及文武百官的座位。但明清时期的皇宫正殿内通常只设皇帝御座，并无皇后及百官的座位。不难看出，在元代游牧民族的文化传统中，男女之间的尊卑差距并无悬殊，臣子之间也无太大差距。
徐达点火烧毁元皇宫并严禁史书提及此事
历时近20年后，即至元二十二年（1285年），整个皇宫建造一期工程基本完工，其中包括了大内宫殿、宫城城墙、太液池西岸的太子府（隆福宫）、中书省、枢密院、御史台等官署，以及都城城墙、金水河、钟鼓楼、大护国仁王寺、大圣寿万安寺等附属建筑。
元惠宗至正二十八年（明太祖洪武元年，公历1368年），明朝开国皇帝朱元璋遣将徐达、常遇春率军北征，全军一路上势如破竹，英勇善战，于同年七月抵达通州。元惠宗闻讯后大惊失色，下令淮王帖木儿不花监国，自己携后妃、太子、公主自健德门出城北逃避难。到了至正二十八年八月初二（1368年9月14日），明朝军队将大都齐化门攻破，并由此入城。在明军彻底占领大都后，明太祖下令将大都改名为北平。大将徐达秉承太祖旨意，号召众人点火烧毁了元皇宫，并且严禁史书史料提及此事，因此，对于中国百姓而言，元皇宫的存在和消失似乎悄无声息。
此外，元大都城墙虽被废弃却未被拆除，直至嘉靖朝俺答之变时，在土城仍有明军驻守。到了明朝末年，由于年代变迁，元大都南城垣已被剥蚀为数座土丘，至清朝，大都南城垣遗迹已完全消失。
元皇宫在紫禁城之西？
关于明初朱棣修建皇宫，孙承泽在《天府广记》中说：永乐十五年，“改建皇城于东，去旧宫一里许”。旧宫，指元故宫。孙承泽说：“初，燕邸因元故宫”——当初燕王朱棣以元故宫为府邸。元故宫，应该包括大明宫、兴圣宫和隆福宫还有琼华岛。《明史·姚广孝传》：“燕邸，故元宫也，深邃。道衍（姚广孝）练兵后苑中。穴地作重屋，缭以厚垣，……日夜铸军器，畜鸭鹅乱其声”。这段记载说，朱棣在发动“靖难之役”前，以元大内为王府。姚广孝在燕王府邸里练兵、铸造兵器。为了不让外面听到声音，畜养了大批鸭鹅——这么大的动静，自然须要有大片空间和广阔水域。
