明建文四年（1402）六月十七日，燕王朱棣即皇帝位，是为明成祖文皇帝。1402年六月，燕军进入南京城，靖难之役以燕王胜利而告终。第二天，被建文帝朱允炆削废的诸王便率文武群臣向朱棣上表劝进，朱棣开始表示不允，诸王与群臣便一连劝进数日。六月十七日，在编修杨劳的提示下，朱棣首先拜谒了明祖朱元璋的陵寝，而后诸王和文武百官备好法驾，奉上宝玺，迎立于道，高呼万岁。到这时，朱棣才升辇入宫，在奉天殿接受了以兵部尚书茹瑺为首的群臣朝贺，正式即皇帝位，改元永乐。七月一日，朱棣在南郊大祀天地后，回到奉天殿，诏令次年（1403）为永乐元年。建文帝所改易的祖宗成法都要革除，一切恢复旧制。七月三日，又诏令将建文时更定的官制改回洪武旧制。九月四日及第二年（1403）五月，朱棣册立妃徐氏为皇后。明成祖在恢复诸王爵禄后暗中开始“削藩”。将边塞诸王迁回内地，减少诸王的撤护卫，同时收回诸王对将帅、卫所军的节制指挥权；重申不许诸王擅役军民吏士的禁令，不许过问地方事务；对犯有过失的诸王，先以书诫谕，继而示以惩罚，最后或废为庶人或加以惩治。这一“削藩”策略较建文帝更稳蔽，步骤实施也更从容，收到了削藩效果又不致酿成祸乱。永乐元年（1403）将北平改为北京，设北京行部诸衙门，将大宁都司徒至保定。

建文四年（1402）九月，朱棣命户部核查山西各地无田的民户徙实北平，各郡县仍按户给钞，以便购置耕牛、粮种和农具，五年以后开始征税。永乐元年（1403）八月，定罪囚谪佃北京条例，发流罪以下的囚犯开垦北京农田。同时，徙直隶、苏州等十郡、浙江等九省的富民至北京。在永乐二年、三年间，又分别徙山西万户农民至北京。经过几年的徙民，北京的人口大大增加了，为后来的营建宫殿和迁都北京创造了条件。

永乐元年（1403）正月十三日，朱棣大祀天地于南郊归来，文武群臣行庆成礼。这时，礼部尚书李至刚等人陈请改北平为北京，他们说：自昔帝王王，或起布衣，平定天下；或繇外藩，入承大统，而于肇迹之地，皆有升崇。切见北平布政司，实皇上承运龙兴之地，宜遵太祖高皇帝中都之制，立为京都。朱棣当即答允下来。二月初三日，设置了北京留守行后军都督府、北京行部、北京国子监。改北平府为顺天府，北平行太仆寺为北京行太仆寺。行都督府设置左右都督，都督同知、佥事无定员。行部设置尚书二人，侍郎四人，六曹吏户礼兵刑工郎中、员外郎、主事各一人。次日，遣命户部尚书郭资、刑部尚书雒佥为北京行部尚书。

永乐二年（1404）九月二十九日，徙山西太原、平阳、泽州、潞洲、沁州、汾州民一万户实北京。

永乐四年（1406）闰七月初五日，淇国公丘福等文武大臣请建北京宫殿，以备巡幸。朱棣遂下诏：从永乐五年五月开始建筑北京宫殿。同时遣工部尚书宋礼往四川、吏部右侍郎师逵往湖广、户部左侍郎古朴往江西、右副都御史刘观往浙江、右佥都御史仲成往山西督理军民采木。人月给米五斗、钞三锭。命泰宁候陈珪、北京行部侍郎张思恭督理军民匠造砖瓦，人月给米五斗。命工部征天下色匠、在京诸卫及河南、山东、山西、陕西都司、中都留守司、直隶各卫选军士，河南、山东、陕西、山西等布政司、直隶、凤阳、淮安、扬州、庐州、安庆、徐州、和州选民丁，于明年五月俱赴北京听役，半年更代，人月给米五斗。其征发军民之处，一应差役及闸办银课等项，全部停止。

永乐六年（1408）八月初六日，设立北京会同馆，馆址为原顺天府燕台驿。设大使、副使各一人。负责接待少数民族官员及外国使臣，掌管通译、伴送、点视贡物及在馆互市等事。

永乐十一年（1413）二月十五日，成祖决定巡幸北京。皇太孙随从，尚蹇义、学士黄淮、谕德杨溥辅佐皇太子监国。十六日，车驾由南京出发。十八日，到达凤阳，谒皇陵。四月初一，车驾到北京，在奉天殿受朝贺。

永乐十二年（1414），西藏黄教（即新迦当教）创始人宗喀巴派遣其弟子释迦也失进京朝见。明政府封释迦也失为“西天佛子大国师。”宗喀巴死后，释迦也失于宣德九年（1434）再次进京，又被封为“大慈法王”。按黄教的宗教习惯，在宗喀巴死后，其两大弟子世世转生，称“呼毕勒罕”（藏语为化身之意），承传其衣钵。这两个弟子，就是后来的达赖喇嘛和班禅额尔德尼。

永乐十四年（1416）八月，成祖下令作北京西宫。永乐十五年（1417）四月二十七日，西宫建成。中为奉天殿，殿之侧为左右二殿。奉天殿之南为奉天门，其左右为东西角门。奉天门之南为午门，午门之南为承天门。奉天殿之北有后殿、凉殿、暖殿及仁寿、景福、仁和、万春、永寿、长春等宫。共有屋一千六百三十余楹。

永乐十四年（1416）十一月十五日，诏文武群臣集议迁都是否合宜。在此之前，成祖自北京返回京师，便决意迁都。工部请择日营建北京，成祖说：此为大事，须聚集所有廷臣商议才行。于是公、候、伯、五军都督及在京都指挥等军上疏曰：北京河山巩固，水甘土厚，民俗淳朴，物产丰富，实为天府之国，帝王之都。县河道疏通，漕运日广，商贾云集，财货充盈，良材巨木已集中京师，天下军民乐于趋事。随后，六部、都察院、大理寺、通政司、太常寺等衙门的尚书、都御史等官又上疏曰：北京乃圣上龙兴之地，北枕居庸关，西峙太行山，东连山海关，南俯中原，沃土千里，山川形势足以控四夷，制天下，实为帝王万世之都，应敕所司营建，以成国家悠久之计，符臣民之望。成祖采纳其议。