北京中轴线位于北京老城中心，纵贯老城南北，全长7.8公里，始建于13世纪，由15处遗产构成要素构成，是统领整个老城规划格局的建筑与遗址的组合体。北京中轴线由古代皇家宫苑建筑、古代皇家祭祀建筑、古代城市管理设施、国家礼仪和公共建筑、居中道路遗存组成，始建于13世纪，成型于16世纪，此后不断完善，历经逾7个世纪，形成了秩序井然、气势恢宏的城市建筑群，见证了影响中国都城营建传统两千余年的理想都城秩序。
北京中轴线的起点和终点
北京中轴线南起外城永定门，经内城正阳门、中华门、天安门、端门、午门、太和门，穿过太和殿、中和殿、保和殿、乾清宫、坤宁宫、神武门，越过万岁山万春亭，寿皇殿、鼓楼，直抵钟楼的中心点。这条中轴线连着四重城，即外城、内城、皇城和紫禁城，好似北京城的脊梁，鲜明地突出了九重宫阙的位置，体现封建帝王居天下之中“唯我独尊”的思想。
北端钟鼓楼是北京中轴线上最高的建筑，以宏大的占地规模和高大的体量，与周边街区青灰色的、相对低矮密集的传统四合院建筑形成强烈对比。中轴线北段沿街繁华的商业建筑清晰地限定出居中道路的街巷尺度，形成南向的、阳光充沛、繁荣而充满生活气息的城市景观。万宁桥与其所跨越的玉河水系则为中轴线北段增添了柔和、温润的气质，并与钟楼、鼓楼两座高耸的建筑、鳞次栉比的商业街市共同构成北京中轴线自北向南的第一重空间层次。
中段北部的城市景观主要由明清时期的皇家宫苑和祭祀建筑构成。这里有北京中轴线上等级最高的建筑，有灿烂、闪耀的琉璃瓦顶、富丽堂皇的建筑色彩，构成北京中轴线的第二重空间层次。景山是这一区域的制高点，是俯瞰南北景观的最佳视觉节点，从景山山巅的万春亭沿北京中轴线向南、向北眺望，笔直宽阔的街衢、重叠对称的建筑形成了严整、壮丽的城市景观。而以万春亭为中心，东西对称布局有五亭，形成这一段落建筑景观的高潮。
中段南部的天安门广场建筑群形态平缓、开阔，是20世纪50至70年代建成的国家庆典活动场所。位于中轴线上的人民英雄纪念碑尊重并延续了传统轴线的规划格局，其以中国古典碑碣样式矗立于广场中部，与天安门和正阳门城楼等距，以强调居中格局的重要性。广场东、西两侧的国家博物馆与人民大会堂的位置、体量、高度与立面均对称均衡。毛主席纪念堂、人民大会堂、国家博物馆都采用平屋顶和古典主义柱廊形式，而色彩、装饰则采用中国传统风格。建筑形式表达出特定的时代特征，充分烘托出居中纪念碑的统领地位，又与北京中轴线的传统景观意向和谐统一，构成北京中轴线的第三重空间层次。
北京中轴线南段由正阳门，经前门大街、天桥南大街至永定门，构成了第四重空间层次。段落北部前门大街北段周边是繁荣、热闹的商业街市；而段落南部则是明清皇家祭祀礼仪活动的核心区域，这里一直保持着自然郊野的景观环境，森然的古柏与掩映其间的宏大祭祀建筑构成了自然、寂寥和神秘的景观形态。
北京中轴线是自元代以来北京城市东西对称建筑的对称轴，北京市诸多建筑亦位于此条轴线上。
在元代，元大都城墙即为左右对称，南边正门丽正门即在中轴线上。皇城坐落在中轴线上，也是左右对称的。
但自皇城以北，中轴线向西偏斜2°。在这个偏斜中轴线上的地安门向西偏离子午线200多米，而元大都的钟鼓楼已向西偏离子午线近300米。这个偏斜的中轴线顺延270余公里后，即为忽必烈入主中原前的国都元上都（今锡林郭勒正蓝旗兆奈曼苏默）。
除西直门以北城墙的一角外，明清北京城基本按元代的中轴线对称（从卫星地图上看北京故宫可以明显发现其西斜），但北部偏斜的中轴线被矫正过来。
明清北京城的中轴线上建筑从南往北依次为，永定门箭楼（1957年拆除）、永定门城楼（1957年拆除，2005年重建）、天桥（1934年拆除）、正阳桥坊（五牌楼）、正阳门（前门）箭楼，正阳门城楼、中华门（明称大明门，清称大清门，民国时改为中华门，1954年拆除）、天安门、端门、午门、太和门、太和殿、中和殿、保和殿、乾清门、乾清宫、交泰殿、坤宁宫、坤宁门、御花园、钦安殿、顺贞门、神武门、北上门（1956年拆除）、景山门、绮望楼、万春亭、寿皇门、寿皇殿、地安门（1954年拆除）、万宁桥、鼓楼和钟楼。
从这条中轴线的南端永定门起，就有天坛─先农坛、东便门─西便门、崇文门─宣武门、太庙─社稷坛、东三座门─西三座门、长安左门─长安右门、东华门─西华门、东直门─西直门、安定门─德胜门以中轴线为轴对称分布。中国著名建筑大师梁思成先生曾经说：北京的独有的壮美秩序就由这条中轴线的建立而产生。”
故宫的建筑多数东西对称。太和殿等主要建筑坐落在中轴线上。
人们在后门桥的河泥里发现了石老鼠（地支子鼠），在前门附近的河里发现了石马（地支午马），据说这是北京中轴线（子午线）的标志物。
改造天安门广场
1949年开国大典上使用的旗杆即在中轴线上。
1952年，北京拆除了长安左门、长安右门，1954年，北京拆除了中华门，使得天安门广场扩大到这样的规模。广场中央建造了人民英雄纪念碑，东西两侧则是基本对称的人民大会堂（西侧）、中国国家博物馆（东侧）（原为中国革命博物馆及中国历史博物馆）。
1976年毛泽东逝世之后，在原中华门的位置建造了毛主席纪念堂。
中轴线北延
北京申办1990年亚运会成功之后，为了连接城市中心和亚运村，北京在二环路钟鼓楼桥引出鼓楼外大街，向北至三环后改名为北辰路，这条路成为北京中轴线的延伸。西边建造了中华民族园，东边则是奥体中心。
奥林匹克公园
北京申奥成功后，中轴线再次向北延长，成为奥林匹克公园的轴线。东边建造了国家体育场“鸟巢”，西边则是国家游泳中心“水立方”。这两个建筑一圆一方，体现了中国古代天圆地方的思想。
再向北，穿过奥林匹克公园，到达奥林匹克森林公园，该公园中间的仰山、奥海均在中轴线上。
奥林匹克公园中轴线地下已有北京地铁8号线。该线将延长，成为贯穿北京南北中轴线地下交通大动脉。
中轴线再进行北延的设想已经出现，但规划尚未出台。
南中轴治理计划
2003年，北京市启动了南中轴治理计划。对前门以南的道路进行改造。
2008年，南中轴快速公交全线贯通，自前门至德茂庄，全程15.8公里。
前门大街改造
2007年5月9日，前门大街前门至珠市口段开始改造，2008年5月28日完工，同年8月7日对外开放。改造工程重现了前门大街明末清初的建筑风格。改造恢复了前门大街的有轨电车“当当车”，2009年元旦开始运营。
《新京报》策划《中轴线特刊》
2022年12月，在《世界遗产公约》签署50周年之际，《新京报》联合北京市文物局、北京中轴线申遗办共同推出《中轴线特刊》，用“中轴大观 俯仰千年”“中轴线百问”两个报纸连版，以1510毫米×510毫米的超常规尺幅，展现北京中轴线的标志景观、历史文化和建筑艺术，呈现出一幅宏大气象的人文长卷。
2023年12月，《公众参与北京中轴线文化遗产保护与传承支持引导机制(试行)》审议通过，这是全国首个公众参与文化遗产保护的机制。根据该《机制》，北京市将建立公众参与北京中轴线文化遗产监督员制度，鼓励公众对中轴线文化遗产保护、开放、管理情况进行监督与反馈。
