秦朝灭亡以后，项羽自封为西楚霸王，分封十八路英雄为诸侯王，其中以原秦国故地封刘邦为汉王，王巴、蜀、汉中，都南郑；章邯为雍王，都废丘；司马欣为塞王，都栎阳；董翳为翟王，都高奴。时在西楚霸王元年，即公元前206年，也即汉高祖元年。时隔不久，就爆发了楚汉争战，八月，汉王用韩信之计“明修栈道，暗度陈仓”，章邯、司马欣、董翳等不久投诚，还定三秦。以后，分遣诸将略定陇西、北地、上郡，即甘肃、宁夏和陕北一带。与此同时，萧何以丞相之名填抚谕告，收复巴蜀，使给军食，形成了以关中为中心，以蜀地、陇西、北地和上郡为大后方的战略布局。从此，汉王有了稳固的根据地，并任命萧何总揽关中全局。汉高祖二年（前205年），汉王与各路诸侯攻打楚军，萧何留守关中，侍奉太子，治理栎阳。并制定了法令规章，建立宗庙、社稷、宫室、县邑等各级机构，每件事都先奏明汉王，得到许可，然后实行；如果来不及奏明汉王，就先酌情施行，等到汉王回来时再汇报给他。于是奠定了以栎阳为中心的汉王新的统治中心和大后方基地，并由萧何主持大局。经过艰苦争战，公元前202年项羽败亡，于是刘邦在“汜水之阳”的定陶正式即位，由“汉王”改称“皇帝”。根据《史记·高祖本纪》的记载，此时“高祖欲长都洛阳”，即准备把首都确定在“天下中心”的洛阳。

这件事传开后，被经过洛阳正要前往陇西戍边的齐人娄敬（后赐姓刘，任命为郎中）听说了，于是请求汉高祖刘邦接见。《史记·刘敬叔孙通列传》记载，他当时指出“都洛阳不便，不如入关据秦之固”。因为“秦地被山带河，四塞以为固”，有险要的地理形势；“美膏腴之地，此所谓‘天府’也”，具有丰盈充足的物产；如果“关外”有乱，凭借关中繁盛稠密的人口，“百万之众可具”“秦之故地可全而有也。”所以，关中“搤天下之亢（喉咙）而拊其背”，具有无可匹敌的战略地位优势。然而，他的建议遭到出身于关东的功臣们的反对，他们想要荣耀乡里，主张留在洛阳。于是形成了不同的观点，一派主张建都关中，另一派则坚持留在洛阳。

娄敬的建议得到谋臣张良的坚决支持。据《史记·留侯世家》所记，张良向刘邦指出：洛阳附近“不过数百里，田地薄，四面受敌，此非用武之国也。”而关中“左殽函，右陇蜀，沃野千里，南有巴蜀之饶，北有胡苑之利”，又能“阻三面而守，独一面东制诸侯。诸侯安定，河渭漕天下，西给京师，诸侯有便，顺流而下，足以委输。此所谓金城千里，天府之国也。”娄敬和张良的分析都是有道理的。刘邦经过权衡之后，当天下令迁都关中，车驾直奔长安。

刘邦入关之初，先是把秦的故都栎阳作为建设的重点，并使萧何治栎阳，立宗庙社稷。同时他命令改建秦的“兴乐宫”为“长乐宫”。高祖六年（前201年），刘邦“更名咸阳曰长安”（《史记·汉兴以来将相名臣年表》），而且还把秦咸阳北区改成了“新城”，隶属于长安管辖。经过一年多的施工，于高祖七年（前200年）二月“长乐宫成，丞相以下徙治长安。”（《史记·高祖本纪》）此时此地，“长安”才真正成了汉家天下的首都。

汉高祖迁都长安以后，栎阳作为太上皇的长驻地，得到很好的关照。据《三辅黄图》所记，高帝十年“太上皇崩，葬其北原”，置万年县以奉陵寝，故栎阳城亦名万年城。东汉建武二年（26年），汉光武帝刘秀封景丹为栎阳侯，废栎阳县入万年县，秦汉栎阳故城逐渐废弃。