京师是国之根本，是一个国家的根本重地，建都或迁都都是一件重大事。明太祖朱元璋犹豫再三，后终于决定以南京为京师。明成祖即位后，对北京进行了大规模营建，然后正式迁都到北京。明成祖既然在南京登上了皇位，为什么非要迁都到北京呢？
明成祖营建和迁都北京有深刻的历史背景，这就是明初的建都问题。朱元璋的势力是以南京为基地发展起来的，他也是在南京即的皇帝位。但是否就建都南京，朱元璋却长期犹豫未决。论地理条件，南京背靠钟山，面临长江，虎踞龙盘，形势险要。论经济条件，江南已成为全国的经济重心，农业和手工业都很发达。从这两方面来看，南京的条件很优越。但从军事的角度考虑，当时的主要威胁是北边的蒙元残余势力，而南京距北方前线太远，不宜调度。
明成祖即位后，仍以南京为京师。礼部尚书李至刚善于揣度人意，知道明成祖对北平感情深，遂于永乐元年（1403年）向明成祖建议，说北平“为皇上承运兴王之地，宜遵太祖中都之制，立为北京。”明成祖很高兴，永乐元年改北平为北京，作为与南京并列的都城，称行在（陪都），自己也长期住在那里，而很少住在作为京师的南京。因天下初定，明成祖没有正式迁都北京，但他迁都的打算却一直存在。
北京是元朝的首都。元代至元四年到至元二十二年（1267～1285年），元世祖忽必烈在金中都（故址在今北京城西南广安门一带）东北郊外，建造了一座举世闻名的都城，它就是大都城。在大都城中心太液池（即今中海、北海）东西两岸，忽必烈建造了宏伟壮观的皇城。元灭亡后，明太祖朱元璋以南京为首都，大都更名北平。洪武三年（1370年），朱元璋分封诸王，以四子朱棣为燕王，驻北平。次年，下令将元西宫改作燕王府，洪武七年（1374年），朱元璋派朱棣的姑舅表兄李文忠到北平，对燕王府大加修建，洪武十二年（1379年）完工，次年朱棣住进此府。
永乐四年（1406年）七月，朱棣下诏让群臣议迁都北京，闰七月十一日，文武群臣请建北京宫殿，以备皇帝巡幸北京时居住。永乐皇帝接受这个意见，永乐四年闰七月，明成祖颁诏，“以明年五月建北京宫殿，分遣大臣采木于四川、湖广、江西、浙江、山西”。当时，除派大员到各地督采木料外，还遣人烧造砖瓦，征发工匠，调遣民丁等，但大规模营建北京宫殿的工作并未真正进行。
永乐五年（1407年），徐皇后死去。明成祖没有把她安葬在作为京师的南京，而是在北京附近的昌平为她建造寿陵，这就是今天北京十三陵中的长陵。永乐十一年（1413年）将徐皇后安葬在这里后，长陵仍在继续营建，永乐十四年（1416年）才告竣工。此事清楚表明了明成祖迁都北京的打算。
永乐七年（1409年）和永乐八年（1410年），明成祖又两次对蒙古大规模用兵，营建北京宫殿的事实际上停了下来。正式营建是在永乐十五年（1417年），于永乐十八年（1420年）完工，这在《明实录》中有明确记载。但永乐四年（1406年）营建北京的诏令告诉人们，明成祖一直有迁都的打算。
明成祖不惜耗费巨大的人力和物力，一定要把首都迁移到北京，这是由多方面的因素决定的。
有人认为，朱棣之所以不把南京作为都城是因为他心中有一种“负罪感”。南京是他的侄子建文帝坐皇位的地方，为了夺取皇位，朱棣大肆杀戮，残害前朝忠臣，不少人死得非常壮烈。据《罪惟录》记载，他即位后曾“微语尚书茹常：‘朕毋得罪于天地祖宗乎？’”心中不免内疚，担心自己“得罪于天地祖宗”。尽管他坐稳了皇位，但在心理上仍十分不安，他甚至害怕建文帝可能回来。也许是出于难言之隐，才考虑把都城移到自己的根据地——北京来。
不少历史学者不同意这种看法，认为朱棣是一位头脑清醒的政治家，不可能因为这些心理因素而迁都，他迁都是具有远大战略目光的。
学者认为，加强北边防务，抵御蒙古的军事需要是迁都的一个最直接的原因。当时北元残存政权又开始蠢动。元朝灭亡后，逃窜漠北的蒙古贵族，因内部争斗势力已经相当衰微了，取而代之的是鞑靼和瓦剌两个新部族的出现，造成北方威胁不断。从1409年起，为了对付蒙古贵族的南犯，明成祖先后五次北征，使明代社会经济在比较安定的环境下得到了恢复与发展，但是蒙元势力对明王朝的威胁一直没有解除。这也正是朱元璋建都南京后无法解决的一块心病，将首都移至北京，有利于皇帝对北方军事的领导。
明成祖即位后，成功地招扰了黑龙江流域的女真诸部，使黑龙江下游一带尽入中国版图。明成祖又积极经营西北，陆续在嘉峪关外设立哈密等7卫。为了有效地控制和管理东北和西北的大片疆土，建都北京比建都南京显然更为有利。学者认为，他迁都是具有远大战略目光的，完全是为了占据战略要冲，是为了扼守“燕赵锁钥”。这正如明末人孙承泽所说：“幽燕自昔称雄，左环沧海，右拥太行，南襟河济，北枕居庸。……真定以北至于永平，关口不下百十，而居庸、紫荆、山海、喜峰、古北、黄花镇险扼尤著。会通漕运便利，天津又通海运，诚万古帝王之都。”北京地理位置适中，又有险可守，这也是建都的重要条件。在中国大陆东部，自大兴安岭向西南，太行山、伏牛山、巫山一线以东，地势陡降，形成这种山岳与平原高低悬殊的形势。北京即处在分界面边缘部位，低平地带在平面上形如海湾，贴近山麓地带地势稍高，成为比较适合人类居住的场所和行走的通道，村落和城市在此逐渐形成，并成为从中原地区通向东北、塞外的门户和保护中原农耕文化不受侵扰的关隘。
由此可见，明成祖朱棣迁都北京是经过深思熟虑后的长远打算。
朱棣是在北平起兵篡位的，在他登基后立即宣布以北平为北京，并在北京设立六部。永乐四年（1406年），他下诏营建北京宫殿。永乐七年（1409年）后，朱棣多次北巡，长期在北京居住，并叫太子在南方处理政务，上奏的奏章都要送到北京来审阅。北京这时已成为实际的政治中心。永乐十四年（1416年），又下令营建北京宫殿，到永乐十八年，最终完成了北京宫殿的营建，历经十余年。
永乐十九年（1421年）正月，朱棣下诏大赦天下，还下令把宫廷和百官都迁到北京。然而，就在四月初八那天，北京新宫中的奉天、华盖、谨身三大殿，被雷击而燃起大火，顷刻间成了残垣断壁。阁臣杨荣指挥卫士冒火进行抢救，除了一些重要图籍被抢救出之外，三大殿落得个片纸未留。这场灾难事发突然而且损失很大，引起一场很大的风波。最后主事萧仪被杀，此事才算了结。
这场沸沸扬扬的风波，不仅由于三座宫殿被焚烧，也因为一场由来已久的迁都之争。
为什么打下江山，却难以定都呢？主要原因在于，随着全国的统一，朱元璋感到对北边之地鞭长莫及。当时虽有人提出可在汴梁定都，还有人主张建都元大都，朱元璋却不愿走宋元的老路。
洪武二十四年（1391年），太子朱标受命前往西北巡视，回京后献陕西地图，向皇帝叙述自己的迁都计划。不料，次年四月，朱标病故，迁都计划未能实施。迁都之事也被暂时搁置起来。
直至永乐元年（1403年），朱棣夺得皇位，又重提迁都之事。但是如何保证迁都成功呢？朱棣非常谨慎，因为迁都对社稷的安危影响甚大。后来决定先建都城后搬迁。朱棣这样做目的很明确，修建北京城是太祖朱元璋留下的旧制，人们必须接受。即便不同意也不敢说出来，但若明确说要迁都，会遭到许多人的反对。
永乐元年（1403年），朱棣先改北平为北京，随之在北京设置留守行后军都督府、北京行部、北京国子监，又改北平府为顺天府。