Thời Mạc (1527-1592): Nhà Mạc do Mạc Đăng Dung sáng lập đã đưa Thăng Long thành kinh đô và phát triển mạnh mẽ. Tuy nhiên, nhà Mạc bị các thế lực Lê - Trịnh chống đối, dẫn đến chiến tranh liên miên và sự suy yếu của Thăng Long.
Thời Lê - Trịnh (1592-1786): Thăng Long vẫn là kinh đô, nhưng thực quyền nằm trong tay các chúa Trịnh, còn vua Lê chỉ mang tính biểu tượng. Chiến tranh Trịnh - Nguyễn diễn ra ác liệt khiến Thăng Long nhiều lần bị ảnh hưởng và mất ổn định.
Thời Tây Sơn (1786-1802): Năm 1786, quân Tây Sơn tiến ra Bắc, lật đổ chúa Trịnh, đưa Thăng Long trở lại dưới quyền vua Lê trong một thời gian ngắn. Đến năm 1789, Nguyễn Huệ đại phá quân Thanh tại Thăng Long, giữ vững độc lập cho đất nước, nhưng sau đó kinh đô được chuyển về Phú Xuân (Huế), kết thúc vai trò trung tâm chính trị của Thăng Long.