從秦漢開始，薊城就成為了統(tǒng)一時(shí)期中原王朝北部邊疆的軍事重鎮(zhèn)或分裂時(shí)期不同民族區(qū)域活動(dòng)的中心。比如在秦漢的時(shí)候，薊城就一直是抵御匈奴、烏桓、鮮卑等北方民族的東北軍事重鎮(zhèn)。秦朝修建了中國歷史上第一條萬里長城，它起臨洮（現(xiàn)甘肅岷縣），到遼東，延袤萬余里。在北京這一帶北部，基本上沿用了燕國的長城。

這是秦長城圖，北京在長城以南。

西漢時(shí)期，為防匈奴的嚴(yán)重威脅，重新修繕并增筑了北方的萬里長城?！稘h書·趙充國傳》：漢長城“從敦煌到遼東，萬一千五百余里，乘塞列燧”。這就是漢代的長城，與秦長城相比，又向西延伸了。在北京北部地區(qū)依然是以戰(zhàn)國燕長城為主。

三國時(shí)期，北京有一個(gè)特別重要的水利工程。在三國魏嘉平二年（公元250年），駐守薊城的魏鎮(zhèn)北將軍劉靖為了軍事目的，屯田守邊，開發(fā)了北京地區(qū)第一個(gè)大規(guī)模人工水利灌溉工程——戾陵遏和車箱渠，灌溉稻田，發(fā)展了北京地區(qū)的農(nóng)業(yè)。

北朝的時(shí)候，北京地區(qū)開始大規(guī)模修筑長城。北魏（拓跋鮮卑氏建立）和北齊所修長城，沿燕山內(nèi)側(cè)山脊而筑，形成了今天北京長城的基本格局。北魏太平真君七年（公元446年），修筑了“起上谷，西至于河，廣袤皆千里”，從上谷郡治居庸縣（今北京市延慶區(qū)）向西延伸達(dá)黃河?xùn)|岸今山西偏關(guān)一帶的長城。這是現(xiàn)今北京地區(qū)有明確記載、規(guī)模較大的第一條長城。

這是北魏幽州的位置。過了100多年，北齊天保六年（公元555年），“詔發(fā)夫一百八十萬人筑長城，自幽州北夏口（今北京市昌平區(qū)南口）西至恒州（今山西省大同）九百余里”。第二年，天寶七年（公元556年），北齊“自西河總秦戍（今大同西北）筑長城，東至海，前后所筑，東西凡三千余里，六十里一戍，其要害置州鎮(zhèn)凡二十五所”。軍事防御體系配置就更加完善了，并且60里設(shè)一個(gè)戍守的據(jù)點(diǎn)，要害的地方置州置鎮(zhèn)，一共有25處。北齊的長城是大段落地通過北京北部的。

這是古北口北朝時(shí)期的長城。北邊這一條是明長城，南邊這一段就是北齊長城。北魏、北齊長城用土、石筑成，北周、隋、唐時(shí)期都曾進(jìn)行過不同程度的修葺，后來大部分為明代長城所利用。