西周是第一个在西安建都的王朝。周文王灭崇后，于沣水西岸营建丰京，将都城自岐周迁至此处。《诗经·大雅·文王有声》载：“既伐于崇，作邑于丰。”武王继位后，又在沣水东岸建立镐京，同篇又载：“考卜维王，宅是镐京。”丰京主要为宗庙、园囿所在，镐京则为周王居住与理政的中心，二者合称“丰镐”，是中国历史上最早称为“京”的都城。遗址位于今西安市长安区马王镇、斗门镇一带的沣河两岸，丰在西，镐在东。考古探测表明，丰镐两京遗址总面积近17平方千米，属于大型都城遗址。
丰镐遗址的考古工作始于20世纪30年代。1933年，北平研究院史学会的徐旭生、苏秉琦等学者首次对遗址进行调查。1943年，中央研究院历史语言研究所的石璋如等人再次调查。1951年4月15日，中国科学院考古研究所陕西省调查发掘团一行六人，在苏秉琦带领下从北京出发赴陕，正式拉开丰镐遗址科学发掘的序幕。此后数十年间，大量建筑基址、墓葬、手工业作坊及青铜器、甲骨文等遗物相继出土，为研究西周都城制度与社会面貌提供了珍贵资料。
《考工记·匠人》记载了理想化的王城规制：“匠人营国，方九里，旁三门。国中九经九纬，经涂九轨。左祖右社，面朝后市，市朝一夫。”所谓“方九里”，指城墙每边长九里，呈方形；每面开三门，全城十二门。城内南北向、东西向街道各九条，即“九经九纬”；通向每座城门的道路为三条并列，中为车马道，左右分行人，宽可容九车并行（约合今16米）。“左祖右社”指宗庙设于王宫之东，社稷坛置于西侧，体现“人道所亲”与“地道所尊”。“面朝后市”指朝廷在南，市场在北，象征“义”与“利”的前后分置。“市朝一夫”指市场占地约一百步见方（约0.02平方千米）。这一布局理念虽多为理想化总结，却深刻影响了后世都城规划，而丰镐作为其早期实践雏形，意义尤为重大。
周代对市场的管理已相当重视。《周礼·地官·司市》记载了“大市”“朝市”“夕市”之分，分别服务于百族、商贾与贩夫贩妇，并设有“质人”“胥师”“贾师”等职官，负责平抑物价、调解纠纷、禁绝欺诈等。丰镐城中不仅有王族宗室与公侯贵族，还有数量日益增多的百工、商贾。工商业的兴盛，使部分平民得以致富，甚至跻身仕途。丰镐因此不仅是政治、文化中心，经济功能也日趋突出，堪称中国早期城市的典范。
关于居民区的组织，《周礼·地官·遂人》有“五家为邻，五邻为里”之说，汉人注释中“闾里”成为基层聚居单元的通用称谓。《说文解字》：“闾，里门也。”可见“闾”本指里巷之门，后引申为居住区。丰镐遗址虽未发现完整的里墙遗迹，但周原等地早期建筑布局可为参照，推测丰镐亦采取若干“里”式单元，形成相对规整的居住区划。
丰镐两京的外延区域功能，深受自然环境与地理条件的塑造。广义的丰镐地区西至涝河，东达潏水，北抵渭水，南及秦岭北麓，涵盖山川、原隰、河湖、池泽等多种地貌。根据社会与经济功能差异，可区分为都邑区、王陵区、农作区、游乐渔猎区、牧放区等：
都邑区：丰、镐隔沣水相对，相距不过十余里，三面环水，南倚秦岭，形成天然屏障。镐京南有滈水，东界潏水，西临沣水，北依渭水。丰京外围同样三面临水，地势险要。
游乐渔猎区：灵沼、海子、彪池、镐池及沣水为王室渔猎与游乐场所。遗址中出土大量蛤壳、螺蛳及石质网坠，显示渔业之盛。金文与文献记载，天子、贵族常于此习礼、习射及举行典礼。
农作区：都城人口集中，粮草需求巨大。都邑内各居民点间散布农田，外围的细柳原、高阳原、毕原、神禾原以及渭水、涝水阶地，亦可能被辟为农作区以供应粮食。
射猎区：天子苑囿专供射猎。《孟子》称文王苑囿方七十里，《诗·大雅·灵台》有“王在灵囿，麀鹿攸伏”之句。秦岭北麓森林茂密，丘陵灌木丛生，为理想射猎地。遗址墓葬中发现大量兽骨，以鹿、獐居多，甚至有整鹿殉葬，可见狩猎活动在经济生活中占有重要地位。
王陵区：丰镐地区出土青铜器的数量与规模，与其都城地位并不完全相称，甚至不及周原遗址，且至今未确认任何一座西周王陵。咸阳原上的“周文王陵”“周武王陵”经现代考古已证实为后世附会。究其原因，或与周人营建东都洛邑（今洛阳）、政治重心东移有关，亦可能王陵另有葬地（如周原一带），尚待考古发现。
牧放区：遗址出土大量车马坑与马坑，大型马坑中殉马多达五六十匹，中小型墓葬亦常见整匹牛马殉牲。西周设有专职官员管理马政，关中有多个王室直辖牧场，周天子每年巡视并举行“执驹”之礼。马匹除用于军事、交通外，亦是重要殉祭之物。丰镐以北的渭、涝、沣等河滩地带，地势开阔，水草丰美，虽不宜农耕，却是一处理想的牧放区。
从公元前12世纪文王作丰、武王立镐，至公元前770年犬戎破镐、西周灭亡，丰镐作为全国政治、经济、文化中心长达约三百年。它不仅是西周文明的缩影，更开创了中国都城平面布局的基本规制，对后世城市（如汉唐长安）产生了深远影响，在中国城市发展史上具有奠基性的地位。
1961年，国务院公布丰镐遗址为第一批全国重点文物保护单位。2013年，国家文物局和财政部共同研究编制了《大遗址保护“十二五”专项规划》，丰镐遗址被纳入“十二五”期间重要大遗址。2021年，镐京遗址发现疑似天子宗庙遗址。同年10月18日，陕西西安丰镐遗址入选全国“百年百大考古发现”。
