曹魏新修的洛阳宫位置、规模和形制布局与前代有很大的不同，主要体现在新修的宫城正门改称阊阖门，正殿改曰太极殿，是一座居北居中的单一宫城。在宫城布局中，大朝正殿（也称南宫）居前，帝后寝宫（北宫）居后，宫城北部又紧接皇家苑囿芳林园（后改华林园），形成一套影响后世的宫苑布局制度。由于宫城居北居中，宫城正门前出现南北轴线大街——铜驼街，其北对宫中正殿，南对大城正门宣阳门。宫城内还出现两条南北建筑轴线，西面轴线由宫城阊阖门向北直对太极殿和帝后寝宫主殿，向南直对宫前御街和大城宣阳门；东面轴线由司马门北对尚书曹和朝堂等宫内重要官署区。宫殿区还出现了以大朝正殿太极殿、皇帝寝殿式乾殿和皇后主殿昭阳殿（显阳殿）三组主殿南北纵列的格局。主殿太极殿和昭阳殿两侧皆有配殿，均为东西三殿并列的建筑形式，尤其太极殿两侧设立的太极东、西堂，是这个时期东西堂制度的肇始。魏晋时期开始在宫城东北面设立太子宫，形成影响后世的东宫制度。在都城南部铜驼大街东、西两侧，则设置了太庙和太社，以符合“左庙右社”的规制。为了增强都城防御，曹魏初年在洛阳城北垣上修筑有百尺楼和三层楼高的大夏门等高台建筑，在城西北角新筑了一座小城金墉城。