从整个汉长安城的营建过程来看，未央官、长乐宫先于外城城墙而建，未央宫始建于高帝七年，其前殿建在秦章台旧址之上，是举行正式仪式和处理政务之地。
有史记载：“(汉高帝)七年二月，高祖自平城过赵、雒阳，至长安。长乐宫成，丞相已下徙治长安……萧丞相营作未央官，立东阙、北阙、前殿、武库、太仓。”¨至惠帝元年，方开始筑城。“三年春，发长安六百里内男女十四万六千人城长安，三十日罢……六月发诸侯王、列侯徙隶两万人城长安。……(六年)春正月复发长安六百里内男女十四万五千人城长安，三十日罢。九月长安城成……六年，起长安西市，修敖仓。”
“太初元年……二月起建章宫……四年，秋起明光宫。”所以未央宫位置的确定对整个城市的布局起着重要的影响。
受传统民居面南而建思想的影响，从夏商以来，我国古代都城也多采用坐北面南的设计。这种设计思想至春秋时期就已用书面文字总结出来。《礼记》中就有“天子负康南向而立”的说法。《周易·说卦》中也有“圣人南面而听天下，向明而治”的理论但未央宫的位置很令人费解，其中心建筑前殿南面而立，似乎营建者的初衷是要“坐北面南”。
但从后来看，未央宫以南并未发展城市用地，民宅区和市场全被安排在了未央宫的北边，是整个城市形成向北发展的态势。于是，整个汉长安城就形成了未央宫坐北朝南，而在都城中的总体位置却偏居南隅，与官署区、民宅区、市场区的相对关系变成了坐南面北的形式。
这一设计并不符合风水学说中关于宫室一般是坐北向南，宫有院墙，院内建筑偏北的宫室营建原则，或许是机械地套用《周礼·考工记》“面朝后市”的理论吧。但这种做法在当时人们不认为有多大失误，并为这一设计津津乐道。
张衡《西京赋》就曾对其大加称颂：“自我高祖之始人也，五纬相汁，以旅于东井。……于是量经轮，考广袤，经城洫，营郭郛。取殊裁于八都，岂启度于往旧。乃览秦制，跨周法。狭百堵之侧陋，增九筵之近胁。正紫宫于未央，表蛲阙于阊阖。”李善注曰：“天有紫微官，王者象之。紫微宫门，名曰间阖，宫门立阙以为表。蛲者，言高远也。善曰：《辛氏三秦记》曰：‘未央宫一名紫微宫’。然未央为总称，紫微其中别名。”按张衡的说法，汉长安城未央宫的设计是取法天象的。
都城像天的设计思想早在商周时期就已产生，商人称都城为“天邑”，周人称为“天保”，都体现了当时天人合一的思想观念，也符合风水学说中大自然与人和谐的“天人合一”理论。
最早根据这一像天思想来设计都城的是秦王朝的都城咸阳。咸阳城的规划，完全是按照“法天象地”的思想来设计的。“(始皇)二十七年作信宫渭南，已而更名信宫为极庙，象天极，自极庙道骊山。作甘泉前殿，筑甬道，自咸阳属之。始皇穷极奢侈，筑咸阳宫，因北陵营殿，端门四达，以则紫宫，象帝居，渭水贯都，以象天汉，横桥南渡，以法牵牛。”
在咸阳城的规划中，渭河比作天上的银河，咸阳宫象征天极，并以其为中心，各宫殿环列周围，形成拱卫之势，构造成“为政以德，譬如北极，居其所而众星拱之”的格局。
众星拱辰，屏藩帝都，显示了其都城的宏伟和尊严。这里提到的紫宫，是古代天文学中所谓“三垣”之一的星宿名称。位于北斗的东北，共有十五颗星为中心，东西分列，呈现出一种屏藩的形状，被古人认为是“大帝”之座也，天子长居也。
秦都咸阳将宫殿营建于北面就是按这一思想建设的。而汉长安城的中心殿未央宫居城之西南隅，显示出与秦咸阳完全不同的方位格局，自然并非参照天象中紫微宫的方位。违背了春秋以来就约定俗成的宫室营建制度，并未形成众星拱卫之势。
这在某种意义上似乎还有削弱帝王尊严之嫌。因而，后世都城营建很少有类于此。从风水理论看来，未央宫的位置有悖于宫室的营建标准。从其实际使用来看，也存有弊端。
未央宫前殿南面而立，但因其偏居城南，背对官署、民宅，宫城西、南两面并无门阙，正门是设置在北阙的北司马门，作为宫城的出入口，百官奏事皆由北阙而入，以致造成“未央宫虽南向，而上书奏事谒见之徒皆在北阙焉”的混乱局面。
以致后来隋文帝也对自己曾居住多年的汉长安城旧址颇有怨言，认为该城宫室之设计与建设“事近权宜，又非谋筮从龟，瞻星揆月，不足建皇王之邑，合大众所聚”。