南宋绍兴八年（1138年）二月初七日，高宗乃决定出发返回浙西临安。三月，高宗虽定都临安，但为了表示收复中原失地的愿望，仍以已沦陷的北宋旧都开封府为京都，临安仅称为“行在所”，而建康城则因前述之特殊的战略位置以及朝野强烈的定都呼声，直到宋末，不仅一直留设行宫“以备巡幸”，而且府史志中还别称建康为“留都（京）”、“陪都（京）”或“行都（阙）”。

南宋绍兴三十一年（1161年），抗金将领虞允文也取得了“采石之战”的胜利，并在南京下关留下了“三宿岩”的典故。

元朝至元十二年（1275年），元兵攻占建康府，改建康府为“建康路”。

元朝天历二年（1329年），建康路改称“集庆路”。

南宋时期，建康府居民达25万人，是中国重要的商业城市。建康府地处长江下游，是商品交换的经济枢纽，把长江中游地区、淮河流域、太湖、钱塘江的产品购销连结起来。建康与临安的商业往来密切，市场繁荣。

南宋绍兴五年至南宋绍兴三十二年（1135至1162年），建康城先后四次重修。

建康城内的布局是：将南唐宫城改为行宫，宫门前的虹桥改名“天津桥”（今内桥）。行宫的东、北、西三面大多是军营，官署和学校主要在行宫的东南面，如今的夫子庙就是宋代开始建立的“建康府学”。商业区和居民区，则集中在行宫南面和西南面的秦淮河两岸。

南宋朝廷曾耗巨资修造皇帝行宫，包括有40座左右的殿堂馆阁。并在今清凉寺后南唐避暑宫旧址建“翠微亭”，今升州路西端水西门之上建“赏心亭”，还在青溪上修建了20多处亭台楼阁，供官僚士大夫游览享乐之用。

南宋时期建康府城经过了多次修筑，大体可分前后两期。前期包括建炎、绍兴以及乾道年间的频繁筑城，筑城活动大多与前述定都金陵的吁请以及高宗三次驻跸建康有关。大体恢复了南唐江宁府城的规模。

南宋建康府城城垣因袭杨吴、南唐旧址，其周长、形制及范围等，殆与之同。其略云：城墙周长二十五里四十四步，约折合今14020米，城墙顶部有女墙和雉堞。其北界在今珠江路、广州路南侧一线，北壕即今北门桥下一线水道，东界在今龙蟠路西侧一线，东壕即今玄津桥下一线水道。南界及西界大致沿今明代城墙雨花门、中华门至水西门、汉中门内侧一线，汉中门以北则折向东北与北垣连接。今清凉山及石头城在城外里余，乌龙潭是当时一段城壕。整个城垣为一南北略长、东西略短的不规则方形。其折拐处除西北角乌龙潭段外，城西南角、栅寨门段城墙以及大西门北一段城墙亦见折拐现象，城东南隅南侧城外倚墙还建有伏龟楼。城墙的宽和高，《景定建康志》、《至正金陵新志》均记上端宽二丈五尺（约折今7.75米），下端宽三丈五尺（约折今10.885米），高二丈五尺（约折今7.75米）。城墙之外、城壕之里筑有宽四丈一尺（约合今12.75米）的低矮羊马墙。

建康府城的城门，《景定建康志》卷二十《城阙志一》详记之：“由尊贤坊东出曰东门，由镇淮桥南出曰南门，由武卫桥西出曰西门，由清化市而北曰北门，由武定桥溯秦淮而东曰上水门，由饮虹桥沿秦淮而西出折柳亭前曰下水门，由斗门桥西出曰龙光门，由崇道桥西出曰栅寨门。”共计陆门5座，水门3座。

陆门中城西有二门：北称西门，南称龙光门。城之东、南、北三面各设一门。南门、龙光门、西门直到明洪武十九年（1386年）仍未移址，南门即为今中华门所在，龙光门为今水西门所在，西门在今汉中门南百余米的汉西门故址。东门、北门虽自元末明初拓城后弃而不用，但位置仍很明确，东门在今大中桥西侧的白下路东端，北门在今珠江路西段的北门桥南侧。3座水门因所涉两条水系自南唐至今无改，可证上水门在今东水关，下水门在今西水关，栅寨门则在今虎踞南路的涵洞口。南门是府城正门，这从绍兴三十二年（1162年）正月乙酉日，高宗欲上建康南门检阅军队，后因大雪作罢一事可以得到证明。1980年12月，在今镇淮桥南、中华门第四道瓮城门北的城门通道下1.6米处，曾经发现用宋砖侧砌的路面，残长6.1米，有可能就是当时出入南门的路面。

3座水门中，栅寨门是古运渎一支出城通道，上、下水门则是秦淮河进出府城的重要通道。建炎三年（1129年）十一月，当金军渡江南侵之际，曾发生留守建康的将领杜充欲从水门弃城出逃的闹剧。《建炎以来系年要录》卷二十九详载其事：是年十一月丙寅日，“杜充军溃，欲乘舟出奔，方开水门，士民争门不能出。充使人谕之曰：‘相公欲迎敌金人耳。’众皆呼曰：‘我亦往迎敌。’竟不能行而止。”

这8座城门中除龙光门、栅寨门、上水门、下水门外，其余门名似乎都是俗称，其正式名称虽文献没有明确记载，但有一些线索。

白下门即东门，宋元两代均称白下门。如宋·周煇《清波杂志》卷三“景阳台”条记周煇居建康，曾至白下门外齐安院寻古探幽。《至正金陵新志》卷十一《祠祀志·社稷》亦称上元县社坛“旧在白下门外尉司东”。白下门简称“白门”，《景定建康志》卷十三《建康表九》载王安石曾筑宅“于白门外七里，去蒋山亦七里”，可为证明。

龙光门又称“龙西门”，《景定建康志》卷五“府城之图”龙光门所在位置即标称“龙西门”。又称“水西门”，《景定建康志》卷十六《疆域志二·坊里》载广济坊“在广济仓南，近水西门”，卷二十一《城阙志二·堂馆》载横江馆“在水西门内，赏心亭侧。”元代仍称“水西门”，如《至正金陵新志》卷一《地理图考·集庆路治图考》称社稷风雷雨师坛“旧在水西门绣春园西”，卷十一《祠祀志·祠庙》称惠泽龙王庙“在水西门里，大军仓东”。水西门这个名称一直沿用至今。

西门又称大西门，明·陈沂《金陵古今图考》“元集庆路图考”中有“西门曰大西”之记载。

玄武门或称元武门，即北门。《景定建康志》卷五《府城之图》北门旁即标称“元武门”。出北门，沿城墙、城壕东行是当时观赏金陵风景的最佳路线之一。宋人记之曰：“自金陵月堂谒蒋帝祠，初出北门，始辨色。行平野中，时暮春，人家桃李未谢，西望城壁壕水，或绝或流，多鵁鶄、白鹭，迤逦近山，风物夭秀，如行锦绣图画中。”

栅寨门又称“铁窗子”。《至正金陵新志》卷一《地理图考·旧建康府城形势图考》注云：“栅寨门在城西门近南，凿城立栅，通古运渎，不详其始，复置闸以泄城内水，入于江，俗呼为栅寨门，今呼铁窗子是也。”“铁窗子”得名可能与栅寨门下有铁水窗有关。四库全书本《至正金陵新志》卷一还记此门“俗呼济秦门”。至南宋后期，栅寨门年久失修，景定元年（1260年），马光祖曾对栅寨门进行大修。重修后的栅寨门形制，《景定建康志》卷二十记载甚详：门外置瓮城，门上建硬楼7间。前壁有闪门6扇，皆以铁包裹，又有“两屋山、武台各一座。屋下车轴、车颊一座，绞棒一尺二条，车窗麻索四条”。临水有券门一座，门高一丈五尺，宽一丈四尺，门深三丈三尺，券门两侧墙面包砌砖石，计四丈二尺，其下有石脚石面及铁水窗两扇。铁水窗前后有拦草椿木，两侧作雁翅状，高六尺五寸，长三丈。城内南北有登城慢道，长五丈五尺。在门前接近壕岸的地方，还有木栅及护险墙各一道，长四丈五尺。

栅寨门之外其他城门的形制，虽无具体文字记载，但《景定建康志》卷五“府城之图”却为我们考察各城门面貌提供了形象直观的材料。此图显示东门、南门、西门、北门外侧皆有一重瓮城，为横长方形。惟南门因是正门，瓮城门面南，直对主城城门和御街。东门、北门瓮城皆“屈曲开门”，可避免攻城时敌人长驱直入城内，从而构成曲折迂回的形势。

除上水门、下水门、栅寨门外，“府城之图”中各城门之上皆绘有门楼。栅寨门外既未见绘瓮城，其上亦未绘门楼。