曹魏新修的洛陽宮位置、規模和形制布局與前代有很大的不同，主要體現在新修的宮城正門改稱閶闔門，正殿改曰太極殿，是一座居北居中的單一宮城。在宮城布局中，大朝正殿（也稱南宮）居前，帝后寢宮（北宮）居后，宮城北部又緊接皇家苑囿芳林園（后改華林園），形成一套影響后世的宮苑布局制度。由于宮城居北居中，宮城正門前出現南北軸線大街——銅駝街，其北對宮中正殿，南對大城正門宣陽門。宮城內還出現兩條南北建筑軸線，西面軸線由宮城閶闔門向北直對太極殿和帝后寢宮主殿，向南直對宮前御街和大城宣陽門；東面軸線由司馬門北對尚書曹和朝堂等宮內重要官署區。宮殿區還出現了以大朝正殿太極殿、皇帝寢殿式乾殿和皇后主殿昭陽殿（顯陽殿）三組主殿南北縱列的格局。主殿太極殿和昭陽殿兩側皆有配殿，均為東西三殿并列的建筑形式，尤其太極殿兩側設立的太極東、西堂，是這個時期東西堂制度的肇始。魏晉時期開始在宮城東北面設立太子宮，形成影響后世的東宮制度。在都城南部銅駝大街東、西兩側，則設置了太廟和太社，以符合“左廟右社”的規制。為了增強都城防御，曹魏初年在洛陽城北垣上修筑有百尺樓和三層樓高的大夏門等高臺建筑，在城西北角新筑了一座小城金墉城。