Năm 1010, tương truyền khi vua Lý Công Uẩn rời kinh đô Hoa Lư đến đất Đại La thì thấy rồng bay lên nên gọi tên kinh đô mới là Thăng Long, hay "rồng bay lên" theo nghĩa Hán Việt. Ngày nay tên Thăng Long còn dùng trong văn chương, trong những cụm từ như "Thăng Long ngàn năm văn vật"... Năm 2010 là kỷ niệm Đại lễ 1000 năm Thăng Long - Hà Nội.

Năm 1243, nhà Trần tôn tạo sửa đổi và gọi Thăng Long là Long Phượng. Cuối thời Trần, Hồ Quý Ly cho đặt tên là Đông Đô.

Năm 1428, Lê Lợi đặt kinh đô tại Thăng Long và đổi tên là Đông Kinh, vì có kinh đô thứ 2 là Tây Kinh tại Thanh Hóa. Vào khoảng thế kỷ 16, khi Đông Kinh trở thành một đô thị sầm uất, có cả người Châu Âu đến buôn bán, thì trong dân gian bắt đầu gọi Đông Kinh là Kẻ Chợ. Theo 1 người đã đến kinh đô Thăng Long là ông William Dampier người Anh thì tại đây có tới 20.000 nóc nhà, thường thấp, tường trát bùn và mái lợp rơm. Dù vậy cũng có một số nhà xây bằng gạch và lợp ngói.[1] Hoàng cung được xây dựng nguy nga hơn dù cũng làm bằng gỗ.[2]

Năm 1805, sau khi thống nhất đất nước, nhà Nguyễn đặt kinh đô tại Phú Xuân (Huế) và cho phá thành Thăng Long để xây thành theo phương pháp của phương Tây do kỹ sư Pháp giúp đỡ. Đồng thời vua Gia Long đổi tên chữ Hán của Thăng Long 昇龍, với nghĩa là "rồng bay lên" thành ra từ đồng âm Thăng Long 昇隆, nhưng mang nghĩa là "thịnh vượng"[3] khác nghĩa với thời các triều đại trước, vì cho rằng Thăng Long lúc đó không còn là kinh đô nơi vua ở cho nên không dùng biểu tượng rồng, linh vật tượng trưng cho vương quyền. Gia Long đổi phủ Phụng Thiên thành phủ Hoài Đức, còn tại kinh đô Huế cho lập phủ Thừa Thiên, trực lệ kinh kỳ. Thăng Long tồn tại cho đến thời vua Minh Mạng khi bãi bỏ Bắc Thành tổng trấn và thành lập tỉnh Hà Nội, năm 1831 niên hiệu Minh Mạng thứ 12.[4]

Từ tháng 12 năm 2002 đến nay, trên khu vực thuộc Hoàng thành Thăng Long xưa (khu vực giữa các phố Hoàng Diệu, Hoàng Văn Thụ, Độc Lập, Bắc Sơn ở Hà Nội), các nhà khảo cổ học đã tiến hành khai quật trên một diện tích khoảng hơn 19 nghìn m², phát lộ một phức hệ di tích - di vật rất phong phú, đa dạng từ La Thành - Đại La (thế kỉ 7-9) đến thành Thăng Long (thế kỉ 11-18) và thành Hà Nội (thế kỉ 19).