楊廣首巡江都在南方度過一個冬天，在大業二年(606)三月十六日離開江都，乘龍舟沿運河而上北返。四月三十一日，楊廣帶著南巡的大隊人馬緩緩進人剛竣工的洛陽新城。
雖然楊廣在營建洛陽新城的詔書中強調了要從儉，但是負責營建新城的宇文愷「揣帝心在于宏侈，于是東京之制，窮極壯麗」。洛陽新城是從大業元年（605）三月開始正式營建的，到大業二年（606）正月，這座新城已經基本完工，總共才用了十個月。這麼大的工程量，為什麼這麼短時間就能完成呢？按照史書記載，修建東都洛陽，每個月投入的人工就是二百萬，意思就是投入的人力太過龐大。其實不盡然，首先投入的人口兩百萬是有點夸張，因為說實在的洛陽城就那麼大要同時讓兩百萬的人同時在哪地面上勞作是不太可能的，也不太現實，當然投入的人員肯定是一個龐大的數字。其次，當時營建好的洛陽新城其實只是主體部分已經完成，還有一些地方是沒有建好的，根據某些史書記載直到大業九年（613）都還在建造新城的其他建築，如元《河南志•隋城闕古跡》記載道「東城，大業九年築」。再者，洛陽新城的建造完全是有計劃有樣板目的性非常強的一次工程，這使得在營建的過程中人力物力得到了絕對的應用，這使得進展的速度比較快。
這從洛陽新城真正的設計與建造者宇文愷前面接受命令營建的大興城就能看出。宇文愷，小字安樂，是隋朝建築藝術大師，他最為自豪的事應該是他一生竟然直接規劃建造了兩座世界聞名的城市，他出身于關隴勛貴之家，是隋開國功臣杞國公宇文忻之弟。宇文愷家族世代為武將，諸兄並以弓馬發達，唯獨他好學，博覽群書，多才多藝。曾任太子楊勇的左庶子，任營宗廟副監。開皇二年(582)七月，楊堅在長安城東南方向營建大興城，特任宇文愷為營新都副監，宰相高潁雖任總監，但大興城營造的規劃、工程設計等實際全出于宇文愷之手。後宇文愷又總領疏通渭河通漕運，因兄宇文忻被誅坐除名于家。開皇十三年(593)修建仁笀宮時，宰相楊素推薦宇文愷規劃設計，于是任檢校將作大匠，不久充仁笀宮監，遷將作少監。獨孤皇後病逝後，其山陵營建又是宇文愷協助楊素完成，因得賜爵安平郡公。故而在營建東都時字文愷又被楊素推薦充作副手，遷官將作大匠，成為新城建設的總設計師。他在規劃洛陽新城基本上是依據了長安大興城是由羅郭城、皇城、宮城三大部分組成的主體結構。據《隋書•地理志》記載︰大興城「東西十八里一百十五步，南北十五里一百七步。」大興城營建時是先築宮城，次築皇城，後築郭城，布局嚴謹，宮殿街坊功能區分明確，集中地表現了大一統帝國的政治藍圖，體現了作為皇帝楊廣的追求。
洛陽新城的規劃布局就是由寧文愷在總結大興城建築經驗的基礎上制定的，也是一座精心設計，規模宏大的城市，但是由于地形不一樣，洛陽新城的平向布局與大興城有一定的不同。據記載︰
羅郭城周長五十二里九十六步，大約27516米。總共有八座城門，南西三門︰正南曰建國門，東曰長夏門，西曰白虎門；東面三門︰北曰上春門，中曰建陽門，南曰永通門；北面二門︰東曰喜寧門，西曰徽安門。羅郭城內縱橫各十街。「端門街，一名天津街，闊一召步，道旁植櫻桃、石榴兩行。自端門至建國門，南北九里，四望成行，人由其下，中為御道，通泉流渠，映帶其間」。上春、建陽二橫街七十五步，長夏、白虎、永通、徽安、安喜門及當左掖門等街，各廣六十二步，余小街各廣三十一步。有里一百三、市三。每里東西南北各廣三百步，開十字街，四出趨門。而洛南諸里，「各周四里，開四門臨大街，門上為重樓，飾以丹粉」。三市中，大同市周四里；通遠市周六里，有二十門，豐都市周八里，通門十二。
羅郭城的里坊數同長安大興城一樣，由羅郭城內的縱橫街道構成，城內103個里坊都大致呈方形，各坊面積相近，約1里見方，較大興城的里坊略小一些，坊分布在洛水南北的東部地段，與集市的聯系更方便，城內各功能分區間的關系更加緊湊，坊的四周有坊牆，牆正中開坊門，坊內有縱橫交錯的十字街，井然有序，以利于管理。
皇城曰太微城，形制曲折，上應太微宮星之度，因以名，亦號南城又曰寶城。皇城在都城之西北隅，東西五里一十七步，南北三里二百九十八步，周一十三里二百五十步，高三丈七尺。南面三門︰正南曰端門，東曰左掖門，西曰右掖門；東面一門，曰東太陽門；西面二門︰南曰麗景門，北曰西太陽門。「城中南北四街東西四街」，「百僚廨署如京城（長安）之制」。
宮城曰紫微城，其城像紫微宮因以名，在都城之西北隅、皇城之北。東西四里一百八十步，南北二里八十五步，周四十三里二百四十一步，三十七尺。南面四門︰正門曰則天門，東曰興教門，又東曰泰和門，西曰光政門。東面一門曰重光門。西面一門曰寶城門。北面一門曰玄武門。另外，在玄武門之西，寶城門西街之北三里，還有一方諸門。在重光門內，自為一小城，即東宮，重光門為東宮正門。則天門因為是宮城正門，所以建築得最為雄偉壯麗，門有兩重觀，上曰紫微觀，左右連闕，闕一百二十尺。宮內正殿曰乾陽殿，是皇帝舉行大典和接待使節的地方，殿基九尺，從地至鴟尾高一百七十尺。又有十三間，二十九架，三陛重軒，文椎鏤檻，欒櫨百重，粢拱千構，雲楣繡柱，華榱壁，窮軒甍之壯麗。其柱大二十四圍，倚井垂蓮，仰之者眩曜。南軒垂以珠絲網絡，下不至地七尺，以防飛鳥。四面周以軒廊，坐宿衛兵。殿庭左右各有大井，井面寬二十尺。庭東南、西南各有重樓，一懸鐘，一懸鼓，刻漏即在樓下，隨刻漏則鳴鐘鼓。乾陽殿的建築布局，不但巍峨壯麗，充分顯示了皇權的至無上，而且考慮了防飛鳥、防火、保衛，以加強對建築物和皇帝的保護，另外還注意了時間的控制，可謂構思巧妙，實為中國建築史上一大創舉。
皇城、宮城周圍還附屬一些小城。玄武門北有曜儀城，其南門曰曜儀門，正對玄武門。曜儀城北有園壁城，南面一門曰園壁門。大業九年，又築東城，以在宮城、皇城之東，故曰東城。其「東面四里一百九十七步，南面一里二百三十步，西屬宮城，北面一里二百三十步又南屈一百九十八步。屬宮城之東北隅，高三丈五尺」。東面一門曰宣仁門，南面一門曰承福門，北面一門曰含嘉門。
除此之外，尚有大業殿、志靜殿、修文殿、文成殿、武安殿、儀鸞殿、觀文殿、流杯殿、安福般等。這些殿庭是皇帝接見群臣、閱事、講筵、事佛、載書以及與後妃居住的地方。
由于宮城之內沒有供皇帝觀賞享樂的大後苑，大業元年五月，在北起邙山，南抵伊闕諸山，西至新安的地區，建會通苑，後又改稱上林苑，因在宮城之西，故亦曰西苑。苑周二百二十九里一百三十八步。四面皆有門，東曰嘉豫門，上有翔鳳觀，再為望春門；南面曰清夏門、興安門、昭仁門；西面曰迎秋門、游義門、籠煙門、靈溪門、風和門；北面曰朝陽門、靈圃門、御冬門、膺福門。「其內為海，周十余里；為蓬萊、方丈、瀛洲諸山，高出水百余尺，台觀殿閣，羅絡山上，向背如神。北有龍鱗渠，縈紆注海內。緣渠作十六院，門皆向渠，每院以四品夫人主之，堂殿樓觀，窮極華麗」。
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