在中國歷史上，夏、商、西周、東周、東漢、曹魏、西晉、北魏、隋、唐、後梁、後唐、後晉13個朝代以洛陽為都，因此，洛陽素有“十三朝古都”之稱。而在洛陽，也發現了二里頭遺址、偃師商城遺址、周王城遺址、漢魏洛陽城遺址、隋唐洛陽城遺址五大都城遺址，人稱“五都貫洛”。其都城遺址分佈之密集、聯絡之密切、時間跨度之大，在全世界範圍內多實屬罕見。
二里頭遺址
二里頭遺址，即夏都斟鄩，是夏太康、仲康及帝桀的國都，位於偃師二里頭村。該遺址南臨古洛河、北依邙山、背靠黃河，遺址東西長約2公里、南北寬約1。5公里，範圍覆蓋二里頭、圪壋頭、四角樓、寨後、辛莊5個自然村，總面積約375萬平方米。
1899年甲骨文的發現，1928年安陽殷墟的發掘，證實了殷商的存在，也由此引發了考古界對夏文華的探索。1959年，二里頭遺址的發現，則拉開了夏文華探索的序幕。二里頭遺址中有大小宮殿30餘座，距今約3500年以上，其中有兩座宮殿規模最大，即1號、2號宮殿遺址，是我國目前發現的最早的大型宮殿遺址，開創了中國古代宮殿建築的先河。
二里頭遺址宮殿基址群發掘現場
此外，二里頭遺址中還發現了中國最早的青銅青銅禮器群、最早的鑄銅作坊、最早的雙輪車轍痕跡等。2002年，二里頭遺址又發現一件距今至少3700年的大型綠松石龍形器，全長0。645米，由2000餘綠松石片組合而成，為中華民族龍圖騰找到了最直接、最正統的根源。因此，二里頭遺址也被考古界成為：一個不斷改寫中國之最的地方。
二里頭遺址出土綠松石龍形器
偃師商城遺址
商城遺址，即商都西亳，位於洛陽偃師屍鄉溝一帶。1983年春，商城遺址被中國社會科學院考古研究所發現，是我國迄今為止發現的、商代早期城址中年代最久遠、規模最大、儲存最好的一座帝都。整座城址平面呈長方形，總面積約190萬平方米。
商城開創了都城建城牆的先河，都城東、西、南、北四面皆有城牆，全長近5400米。其中，西牆長約1710米，寬約17-24米；東牆全長約1640米，寬約20-25米；北牆全長約1240米，寬約16-19米；南牆全長約740米。
四面城牆上共設有7座城門，其中，北牆西部有一城門，東、西牆各有三處城門，城門寬窄不一，北牆城門最寬約9米，窄門僅有2。4-3米；東西城門位置基本對稱，只有“東二門”和“西二門”的位置相錯較遠。在考古試掘中，“西二城門”被封堵，城門封堵後這一帶成為墓地，其中發現陶器、銅斝、銅爵、銅戈、銅刀、銅鏃、玉璜、玉飾等器物。
周王城
周王城，即指周王朝在洛陽建造的王城、成周兩城。上世紀50年代，考古工作者透過考古調查和勘探，發現了東周王城遺址。東周王城遺址略呈正方形，四周有夯土圍牆。其中，北牆儲存較為完好，全長2890米，牆寬8-10米；西牆全長3000餘米，牆寬約15米；南牆東段被洛河沖毀，全長約3400米，殘存900米，寬約14米；東牆全長約3500米，牆寬15米左右，南半段亦被洛河沖毀。城牆下多疊壓商代和西周的遺址，上面又疊壓有戰國文化層。
東周成周城位於今瀍河以東17公里處的翟泉、金村附近。上世紀30年代，當地發現8座東周時期的王室大墓；近年，在漢魏洛陽城北部現存城垣內也發現了東周城垣遺蹟。而西周成周城址則至今尚未找到，但在瀍河兩岸陸續發現大量西周時期的貴族墓葬、王室鑄銅作坊、車馬殉葬坑、祭祀坑、大型建築基址等文物遺蹟，表明西周成周城確實存在，且可能是西周國都所在。
漢魏洛陽城
漢魏洛陽城，指東漢、曹魏、西晉、北魏都城，位於偃師、孟津相鄰處，總面積近100平方公里，由宮城、內城、外郭城三重城圈構成。此城始建於西周，稱“成周”，後東漢、曹魏、西晉、北魏等朝代相繼以此為都，前後延續使用近1600年，作為都城的時間近600年，因在漢魏兩代最為繁盛，故史稱漢魏洛陽故城。
漢魏洛陽城是我國所有都城遺址中，定都總時間最長、規模最大，且儲存較為完整的古城遺址。保護區現存有內城、宮城、金墉城、外廓城、永寧寺、太學、辟雍、明堂、靈臺、白馬寺等重要文物遺蹟。
宮城端門
修復後的永寧寺塔基遺址
隋唐洛陽城
隋唐羅洛陽城位於洛陽市中心、洛河兩岸，佔地47平方公里，當時人口超百萬，是世界最大的都市之一。隋唐洛陽城始建於歲大業元年（605年），規模僅次於都城大興城（即長安城），唐代略有增建。隋、唐、五代、後唐都以此為都。隋唐洛陽城包括宮城、皇城、圓壁城、曜儀城、東城、含嘉倉城和外郭城。保護區現發現隋皇家園林西苑、天津橋、大運河洛陽段碼頭、糧倉等遺蹟，發現唐應天門、明堂、上陽宮等遺蹟。
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