早在西周初年，周武王即封召公于北京及附近地区，称燕[，都城在今北京房山区的琉璃河镇，遗址尚存。又封尧之后人于蓟，在今北京西南。后燕国灭蓟国，迁都于蓟，统称为燕都或燕京。

秦代设北京为蓟县，为广阳郡郡治。

汉高祖五年，北京被划入燕国辖地。元凤元年复为广阳郡蓟县，属幽州。

东汉光武改制时，置幽州刺史部于蓟县。永元八年复为广阳郡驻所。

西晋时，朝廷改广阳郡为燕国，而幽州迁至范阳。十六国后赵时，幽州驻所迁回蓟县，燕国改设为燕郡，历经前燕、前秦、前燕、后燕和北魏的统治而不变。

隋开皇三年废除燕郡。但很快在大业三年，隋朝改幽州为涿郡。

唐初武德年间，涿郡复称为幽州。贞观元年，幽州划归河北道管辖。后北京成为范阳节度史的驻地。安史之乱期间，安禄山在北京称帝，建国号为“大燕”。唐朝平乱后，复置幽州，归卢龙节度使节制

五代初期，军阀刘仁恭在这里建立地方政权，称燕王，后被后唐消灭。北宋初年宋太宗在高梁河(今北京市海淀区)与辽战斗，北宋大败，对燕云十六州从此望眼欲穿；辽于会同元年起在北京地区建立了陪都，号南京幽都府，开泰元年改号析津府。

贞元元年，金朝皇帝海陵王完颜亮正式建都于北京，称为中都，在今北京市西南。此后元朝、明朝和清朝的都城均建立于此。

成吉思汗麾下大将木华黎于1215年攻下北京，遂设置燕京路大兴府。元世祖至元元年改称中都路大兴府。至元九年，中都大兴府正式改名为大都路

明朝初年，以应天府 (今南京) 为京师，大都路于洪武元年八月改称为北平府。燕王朱棣（明成祖）的靖难之变、夺得皇位后，于永乐元年改北平为北京，也称为“行在”（天子行銮驻跸的所在，就称“行在”），现在的北京从此得名；

清兵入关后即进驻北京，亦称北京为京师顺天府，属直隶省。