1267年元世祖忽必烈决定在旧中都城东北郊修建新城，名大都。从此北京成为全国性都城。元代北京城规模宏伟，为解决城市用水，特别是引水济漕之需，郭守敬主持兴修白浮堰，将昌平白浮泉水及西山其他大小流泉引入大都城内接水潭，再连接通惠河以达通州。 此外，又别开金水河，将玉泉山水引入大都宫苑，在一定程度上解决了宫苑及大都城用水和通惠河水源问题。 由于京杭运河的通航和海上运输发展，加强了中国南北部的经济联系，也促进了大都城贸易繁荣。明初，为加强北方防御，决定将首都从南京迁来此地。1403年称都城为北京，这是北京城定名的由来。