Hoàng Thành nằm bên trong Kinh Thành, có chức năng bảo vệ các cung điện quan trọng nhất của triều đinh, các miếu thờ tổ tiên nhà Nguyễn và bảo vệ Tử Cấm Thành - nơi dành riêng cho vua và hoàng gia. Người ta thường gọi chung Hoàng Thành và Tử Cấm Thành là Đại Nội.

Hoàng Thành được xây dựng năm 1804, nhưng để hoàn chỉnh toàn bộ hệ thống cung điện với khoảng hơn 100 công trình thì phải đến thời vua Minh Mạng vào năm 1833, mọi việc mới được hoàn tất.

Hoàng Thành có 4 cửa được bố trí ở 4 mặt. Cửa chính (phía Nam) là Ngọ Môn, phía Đông có cửa Hiển Nhơn, phía Tây có cửa Chương Đức, phía Bắc có cửa Hòa Bình. Các cầu và hồ được đào chung quanh phía ngoài thành đều có tên Kim Thủy.

Hoàng Thành và toàn bộ hệ thống cung điện bên trong là khu vực cực kỳ trọng yếu, được phân bố chặt chẽ theo từng khu vực, tuân thủ nguyên tắc (tính từ trong ra): “tả nam hữu nữ”, “tả văn hữu võ”. Ngay cả trong các miếu thờ cũng có sự sắp xếp theo thứ tự “tả chiêu hữu mục” (bên trái trước, bên phải sau, lần lượt theo thời gian). Các khu vực đó là:

- Khu vực phòng vệ: gồm vòng thành bao quanh bên ngoài, cổng thành, các hồ (hào), cầu và đài quan sát.

- Khu vực cử hành đại lễ: gồm từ Ngọ Môn, cửa chính của Hoàng Thành - nơi tổ chức lễ Duyệt Binh, lễ Truyền Lô (đọc tên các Tiến sĩ tân khoa), lễ Ban Sóc (ban lịch năm mới)... đến điện Thái Hòa - nơi cử hành các cuộc lễ Đại Triều một tháng 2 lần (vào ngày 1 và 15 Âm lịch ), lễ Đăng Quang, lễ Vạn Thọ, lễ Quốc Khánh...

- Khu vực miếu thờ: được bố trí ở phía trước, hai bên trục dọc của Hoàng Thành theo thứ tự từ trong ra gồm: bên trái có các miếu thờ Nguyễn Kim (Triệu Tổ Miếu), miếu thờ các vị chúa Nguyễn (Thái Tổ Miếu); bên phải có các miếu thờ Nguyễn Phúc Luân (Hưng Tổ Miếu) và miếu thờ các vị vua nhà Nguyễn (Thế Tổ Miếu).

- Khu vực dành cho bà nội và mẹ vua (phía sau, bên phải), gồm hệ thống cung Trường Sanh (dành cho các Thái hoàng Thái hậu) và cung Diên Thọ (dành cho các Hoàng Thái hậu).

- Khu vực dành cho các hoàng tử học tập, giải trí như vườn Cơ Hạ, điện Khâm văn... (phía sau, bên trái).

- Ngoài ra còn có kho tàng (Phủ Nội Vụ) và các xưởng chế tạo đồ dùng cho hoàng gia (phía trước vườn Cơ Hạ)

Khu vực Tử Cấm Thành nằm trên cùng một trục Bắc-Nam với Hoàng Thành và Kinh Thành, gồm một vòng tường thành bao quanh khu vực các cung điện như điện Cần Chánh (nơi vua tổ chức lễ Thường triều), điện Càn Thành (chỗ ở của vua), cung Khôn Thái (chỗ ở của Hoàng Quý phi), lầu Kiến Trung (từng là nơi ở của vua Bảo Đại và Hoàng hậu Nam Phương), nhà đọc sách và các công trình khác phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của nhà vua và gia đình như Thượng Thiện Đường (nơi phục vụ ăn uống), Duyệt Thị Đường (nhà hát hoàng cung) ...

Mặc dù có rất nhiều công trình lớn nhỏ được xây dựng trong khu vực Hoàng Thành nhưng tất cả đều được đặt giữa thiên nhiên với các hồ lớn nhỏ, vườn hoa, cầu đá, các hòn đảo và các loại cây lưu niên tỏa bóng mát quanh năm. Mặc dù quy mô của mỗi công trình có khác nhau, nhưng về tổng thể, các cung điện ở đây đều làm theo kiểu “trùng lương trùng thiềm” (hay còn gọi là “trùng thiềm điệp ốc” - kiểu nhà kép hai mái trên một nền), đặt trên nền đá cao, vỉa ốp đá Thanh, nền lát gạch Bát Tràng có tráng men xanh hoặc vàng, mái cũng được lợp bằng một loại ngói đặc biệt hình ống có tráng men thường gọi là ngói Thanh lưu ly (nếu có màu xanh) hoặc Hoàng lưu ly (nếu có màu vàng). Các cột được sơn thếp theo mô típ long-vân (rồng-mây). Nội thất cung điện thường được trang trí theo cùng một phong cách nhất thi nhất họa (một bài thơ kèm một bức tranh) với rất nhiều thơ bằng chữ Hán và các mảng chạm khắc trên gỗ theo đề tài bát bửu, hay theo đề tài tứ thời.

Điều đáng nói ở đây là sự phân biệt nam nữ, lớn nhỏ, trên dưới theo địa vị, thứ bậc rõ ràng, áp dụng cho mọi đối tượng cho dù đó là thành viên trong hoàng tộc, là mẹ vua hay hoàng tử, công chúa. Nam có lối đi riêng, nữ có lối đi riêng, quan văn một bên, quan võ một bên. Tất cả nhất nhất đều chiếu theo quy định mà thực hiện, thể hiện rõ nét ý thức tập trung quân chủ, mọi quyền lực về tay nhà vua, đặc biệt là dưới triều vua Minh Mạng.

Đến nay, trải qua bao biến động và thời gian, hàng trăm công trình kiến trúc ở Đại Nội chỉ còn lại ít ỏi chiếm không đầy một nửa con số ban đầu. Nhưng với tư cách là tài sản vô giá của dân tộc, là thành quả lao động của hàng vạn người trong suốt một thời gian dài, khu di tích Đại Nội đang dần được trả lại dáng xưa cùng các di tích khác nằm trong quần thể kiến trúc đã được cả nhân loại công nhận là Di sản Thế giới. Được sự đầu tư của nhà nước và sự giúp đỡ của bè bạn gần xa trong cộng đồng quốc tế thông qua các cuộc vận động nhằm cứu vãn, bảo tồn và phát huy những giá trị vật chất và tinh thần của di sản văn hóa Huế, nhiều di tích ở hoàng cung Huế đã từng bước được phục hồi, trở lại nguyên trạng cùng nhiều công trình khác đang được bảo quản, sửa chữa, góp phần gìn giữ khu di tích lịch sử thuộc triều đại phong kiến cuối cùng ở Việt Nam.