唐时期的长安城是当时规模最大、最为繁华的国际都市。事实上，隋唐时期的长安城与两汉时期的长安城并不是一回事。
隋文帝杨坚建立隋朝后，最初定都在汉长安城。但是，在经历了数百年的战争破坏之后，当时的长安已经破败狭小，生活污水污染严重，于是便决定在东南方向的龙首原南坡另建一座新城。开皇二年(582年)起，在宇文恺的主持下，新的皇城开始营建。
豪门贵族，差点被杀
宇文氏是鲜卑姓氏，也是北周皇室的姓氏。宇文恺出身于北朝后期以武起家的豪门贵族。他的父亲宇文贵从小就喜欢武艺，后来从军作战，多次荣立战功，受到封赏，逐渐成为一个显赫家族。宇文恺因是功臣之后，2岁被赠爵双泉县伯，6岁进封为安平郡公，随后又累获许多荣誉。但宇文恺更喜欢博览群书、学习知识，尤其喜爱建筑方面的知识，年轻时就以博学多才而闻名。20多岁时曾被任用为上开府、工部匠师中大夫，成为北周政权主管建筑的管员。
公元581年1月，隋文帝杨坚篡夺北周政权，建立隋朝。为了巩固统治地位，杨坚即位后即大肆诛杀北周宗室宇文氏家族。最初宇文恺也在被杀戮对象之列，但由于宇文恺家族与北周宗室宇文氏并非同一祖先，又因为他才学出众，很受杨坚器重，加之他的哥哥宇文忻拥戴杨坚有功，所以杨坚飞马传去赦令，才使他幸免一死。
营建新都大兴城
隋于汉长安城东南筑新城，因为隋文帝曾被封为大兴公，因此新城名为大兴城，在今西安城及城东、城南、城西一带，到唐朝时扩建并改名为长安城，成为世界级的大都市。大兴城规划之完整、严谨，规模之宏大，建设之快，在当时世界上是无与伦比的，在我国建筑历史上也是令人注目的里程碑式建筑，显示了宇文恺的卓越设计才能和非凡建筑技能。
开皇二年(582)正月，宇文恺负责设计建造新城——大兴城，翌年三月竣工。宇文恺参照北魏洛阳城和东魏、北齐邺都南城，把龙首原以南的6条高坡视为核心，作为长安城总体规划的地理基础。皇宫、政权机关和寺庙都高高在上，与一般居民区形成鲜明对照。冈原之间的低地，除居民区外，则开渠引水，挖掘湖泊，增大了城市的水域。大兴城充分利用地形的优势，增大了立体空间，显得更加雄伟壮观。外郭城面积约占全城总面积的88.8%，居民住宅区的大幅度扩大是大兴城建筑总体设计的一大特点。大兴城在当时的世界上是最为巨大的城市，是汉长安城的2.4倍，明清北京城的1.4倍。比同时期的拜占庭王国都城大7倍，较公元800年所建的巴格达城大6.2倍。
在隋之前，从秦汉一直到南北朝，长安城的城市格局，没有章法，没有布局，皇宫、官署、民居，交错相处，十分杂乱。新的都城则以均衡对称的格局，界线分明，既安全，又实用。形成了方正布局，皇宫、皇城、民居三个部分相对分开，全城以对准宫城、皇城及外郭城正南门的大街为中轴线。在外郭城范围内，以25条纵横交错的大街将全城划分为坊和东、西两市。这种方格网式的规划，使整个城的平面如同棋盘。坊之四周筑有坊墙，开四门，坊内设十字街，十字街和更小的十字巷将全坊划分为16区。坊内实行督察制度，管理严格。商业交易活动则被限制于同样呈封闭状态的东、西两市之内。
规划建设东都洛阳城
宇文恺在主持建造了大兴城之后，在大业元年(公元605年)，隋炀帝诏宇文恺为营东都副监主持规划建设另一座大型城市——东都洛阳城。
东都又称东京，位于汉、魏洛阳城之西约10公里，它北依祁山，南对龙门，地理位置优越。建筑工程自大业元年三月(公元605年4月)开始，次年正月(公元606年2月)即告建成，前后仅用了10个月时间。由于洛阳水陆交通方便，自隋至北宋，一直作为陪都，成为又一个社会政治、经济、文化的中心。东都的规模比大兴城略小，规划、布局与大兴城相似。
也慕高位而贪钱财
他极尽奢华之能事，以此来博得炀帝的欢心。宇文恺营建东都洛阳时穷奢极欲，富丽无比，极力地投炀帝之好，耗费了大量的民脂民膏。但这并不能影响后人对他的推重。宇文恺在各个方面的杰出成就，无愧于中国古代杰出科学家的称号。宇文恺著有《东都图记》20卷、《释疑》1卷和《明堂图议》2卷。除《明堂图议》的部分内容保存在《隋史》中流传到现在外，其余都已失传。