汉书》(我国第一部断代史著作)、许慎的《说文解字》(我国第一部字书),都在这里问世。著名科学家张衡在此创造了浑天仪和候风地动仪。这里还建立了我国较早的天文观察台灵台。
东汉末年,军阀董卓在洛阳尽烧宫室,洛阳毁于一旦。三国魏时又在洛阳修建了昭阳殿、太极殿和总章观等宫殿,于芳林园开挖陂池,以满足统治者生活的需要。但就整个洛阳城而言,仍是人烟萧条。西晋时洛阳人口较多,工商业呈现出一派繁荣景象。全城有金、马、羊三大市场,每天在规定的时间通过击鼓通知开市闭市。贵族生活奢糜,有不少华丽的建筑物。但西晋只维持了四五十年,西晋末年洛阳又化为一堆瓦砾灰烬。
北魏统一北方以后,于太和十九年(公元495年)将都城自平城(今山西大同市)迁到洛阳,并在汉魏洛阳故城的基础上重建城市。城内外的宫殿园囿建筑较魏晋时又有所发展,特别是佛教建筑。北魏统治者崇尚佛教,在洛阳广建佛寺,佛寺最多时达1367所,而且建筑雄伟,结构精丽。著名的龙门石窟(在今洛阳市南)便是北魏时开始营建的。居民区称为“里”,全城共有220里。其中,通商、达货、调音、乐律、延酤〔gu估〕、治觞〔shang伤〕、慈孝、奉终等里的居民分别以经商、演奏音乐、酿酒、卖棺材等业为生,归正、归德、慕化、慕义等里则用来安置内迁的边疆移民。北魏灭亡后,因战争破坏,洛阳再度成为废墟。
隋唐时,洛阳开始了它最辉煌壮丽的一页。公元604年隋炀帝即位后,改洛阳为东京,在汉魏旧城西18里重筑新城,并将全国数万家富商大贾迁到洛阳。新城跨洛水两岸,大约周长55里,呈南宽北窄的不规则长方形,由宫城、皇城、东城、含嘉城和圆壁城、外郭城等组成。宫城、皇城都在城西北角地势较高的地方,宫城在北,皇城在南。宫城的中央各殿和皇城正中门都对着伊阙山,全城以此为中轴线,不仅气势雄伟,而且居高临下,也便于防卫。城西又有西苑,周200里,苑内广布奇花异草和珍禽异兽,又沿龙麟渠建了16所宫院,供皇帝游玩。隋代,城内有居民区120坊和丰都、大同、通远等三个“市”。三市占地广阔,商业繁荣,最大的丰都市方圆八里,据说市内有120个行业,3000余家店铺,周围还有400余家商店。
隋炀帝在营建东京的同时,又从洛阳的西苑引涧水和洛水到黄河。不久,又修成纵贯南北、与黄河相交的大运河和永济渠。这样,从洛阳乘船,南可到达余杭(今浙江杭州),北可到达涿郡(今北京市西南),洛