Chiêm ngưỡng 1.000 hiện vật được các nhà khoa học lựa chọn từ số hiện vật quý giá tìm được trong quá trình khai quật dưới lòng đất Hoàng thành, chúng ta hình dung được quy mô và quá trình phát triển của Thăng Long trong 10 thế kỷ qua.
Hoàng thành Thăng Long là quần thể di tích gắn với lịch sử từ thời kỳ tiền Thăng Long (An Nam đô hộ phủ, thế kỷ VII) qua thời Đinh - Tiền Lê, phát triển mạnh dưới thời Lý, Trần, Lê và thành Hà Nội dưới triều Nguyễn. Đây là công trình kiến trúc đồ sộ, được các triều vua xây dựng trong nhiều giai đoạn lịch sử và trở thành di tích quan trọng bậc nhất trong hệ thống các di tích Việt Nam. Ngày 31-7-2010, tại Brazil, Ủy ban Di sản Thế giới đã thông qua nghị quyết công nhận khu Trung tâm Hoàng thành Thăng Long - Hà Nội là Di sản văn hóa thế giới. Hoàng thành Thăng Long ngày nay chỉ còn lại 5 điểm di tích chính nổi trên mặt đất: Kỳ Đài, Đoan Môn, Điện Kính Thiên, Hậu Lâu, Bắc Môn và hệ thống các di tích khảo cổ ẩn sâu trong lòng đất. Các di tích nằm dọc theo trục Nam - Bắc, cũng là trục chính tâm của thành Thăng Long xưa, ngày nay toàn bộ tập hợp những di tích này được giới hạn bởi các đường phố: Điện Biên Phủ, Hoàng Diệu, Phan Đình Phùng, Nguyễn Tri Phương.
Sau khi đi chiêm ngưỡng các công trình kiến trúc cổ hiện còn, chúng ta tham quan các khu trưng bày chính ở: khu nhà Cục Tác chiến; khu N31 - N33; khu D67 và khu Hậu Lâu của Hoàng thành Thăng Long. Bước vào triển lãm "Thăng Long - Hà Nội, lịch sử ngàn năm từ lòng đất", chúng ta được đi dọc hành trình lịch sử của Hoàng thành. Tại đây, hiện vật được trưng bày theo 3 chuyên đề: VLXD kiến trúc cung điện trong hoàng cung; chuyên đề "Đời sống hoàng cung"; và chuyên đề "Mối giao lưu văn hóa giữa Thăng Long với quốc tế qua hiện vật gốm sứ". Công cuộc khảo cổ Hoàng thành do Viện Khảo cổ học và Viện Khoa học Xã hội Việt Nam thực hiện từ những năm 2002-2009, đã phát lộ quần thể kiến trúc đa dạng cùng hàng triệu di vật thuộc nhiều triều đại nằm chồng xếp đan xen nhau. Tính đến tháng 12-2009, trong tổng diện tích khai quật 33 nghìn m2, đã xác định được 168 di tích bao gồm: 95 nền móng kiến trúc; 16 di tích tường bao; 26 giếng nước và 33 cống thoát nước cổ xưa.
Trước khi Lý Thái Tổ định đô Thăng Long, thì nơi này đã là thành Đại La, từ thế kỷ VII-IX được nhà Đường xây dựng lỵ sở An Nam đô hộ phủ. Năm 621, Tứ thành được xây dựng bên bờ sông Tô Lịch. Năm 767 thì Trương Nghi nâng cấp xây La Thành, cho đến năm 866 thì Cao Biền xây dựng mở rộng La Thành với quy mô lớn và đổi tên là Đại La thành. Nằm sâu dưới tầng văn hóa thời Lý, 18 dấu tích nền móng kiến trúc thời Đại La đã được tìm thấy, đây là những công trình kiến trúc gỗ có mặt bằng hình chữ nhật và chữ Đinh, kết cấu 2-3 hàng cột. Toàn bộ hệ thống cột đều được chôn sâu xuống nền đất, nên gọi là "kiến trúc cột âm". Tại triển lãm, ta được chiêm ngưỡng rất nhiều di vật Hoàng thành thời Đại La: những viên ngói âm dương, các loại phù điêu trang trí, gạch vuông in nổi hoa sen, đặc sắc nhất là loại gạch in hình cá sấu soi bóng nước. Vào những năm kinh đô đặt ở Hoa Lư (968-1010), thành Đại La tuy không giữ vai trò trung tâm chính trị, nhưng vẫn giữ vị thế trọng yếu. Ở độ sâu của tầng văn hóa Đại La, dấu tích nền móng kiến trúc gỗ thời Đinh - Tiền Lê đã được tìm thấy, những công trình này có bình đồ hình vuông, hình chữ nhật quy mô nhỏ. Những viên gạch mang chữ Hán "Đại Việt quốc quân thành chuyên" đã khẳng định niên đại thời Đinh. Triển lãm trưng bày những viên gạch này, cùng nhiều loại ngói âm dương, ngói úp nóc trang trí tượng uyên ương giống như những di vật tìm thấy ở Hoa Lư, cho thấy mái của kiến trúc thời Đinh- Tiền Lê được trang trí khá cầu kỳ.
Năm 1010 sau khi dời đô về Đại La, Lý Thái Tổ đã xây dựng thành Thăng Long với 4 cửa: Tương Phù (Đông); Quảng Phúc (Tây); Đại Hưng (Nam); Diêu Đức (Bắc). Ngay năm đầu tiên định đô, trong Hoàng thành đã xây dựng quần thể cung điện gồm 6 điện, 1 cung, 1 lầu, 2 chùa, trong đó điện Càn Nguyên là tòa chính điện dùng để thiết triều. Năm 2029, nhà Lý hoàn thành việc quy hoạch xây dựng thành Thăng Long với cấu trúc tổng thể gồm 3 vòng thành bao bọc lẫn nhau: Đại La thành (vòng ngoài); Thăng Long thành (vòng giữa, còn gọi là Hoàng thành); Long thành (vòng trong cùng, còn gọi là cung cấm). Tại khu trung tâm, Lý Thái Tông cho xây dựng thêm 7 điện, 2 lầu, 1 gác, trong đó điện Thiên An dùng để thiết triều. Đến năm 1203, Lý Cao Tông tiến hành một đợt xây dựng quy mô ở phía tây Tẩm điện với 6 điện, 1 đình và 1 số lầu gác. Thống kê sơ bộ từ các bộ biên niên sử Việt Nam, cho thấy nhà Lý đã tiến hành 56 đợt xây dựng lớn nhỏ, với 202 công trình kiến trúc trong Hoàng thành. Khai quật Hoàng thành, đã phát hiện hơn 50 dấu tích nền móng kiến trúc cung điện thời Lý đã minh chứng xác thực lịch sử xây dựng kinh đô Thăng Long hoa lệ dưới vương triều Lý. Mặt bằng kiến trúc rất đa dạng, gồm hình chữ nhật, hình vuông, hình lục giác, hình bát giác được xây dựng quy mô, kiên cố và rất quy chuẩn về phương vị, thước đo. Sự tỏa sáng rực rỡ về nghệ thuật kiến trúc Lý được phản ánh qua vẻ đẹp tinh mỹ và sự độc đáo của các loại vật liệu trang trí trong cung điện. Tại triển lãm, ta được chiêm ngưỡng 187 di vật thời Lý thuộc nhiều loại hình: gạch lát nền kiến trúc, gạch xây dựng, ngói âm dương, ngói gắn lá đề, phù điêu trang trí rồng, phượng gắn trên ngói, rất nhiều đồ gốm men trắng, men ngọc, men xanh (bình, vò, bát đĩa, âu, chậu, hộp có nắp)… và 30 hiện vật đầu rồng gắn vào diềm mái.
Năm 1230, trên cơ sở kinh thành thời Lý, nhà Trần đã quy hoạch lại khu trung tâm hoàng cung, xây dựng 2 quần thể kiến trúc lớn ở phía Đông và phía Tây của điện Thiên An là cung Thánh Từ (nơi Thượng hoàng ở) và cung Quan Triều (nơi vua ở), cùng với nhiều công trình khác vây quanh như điện Dưỡng Đức, giếng Nghiêm Quang, các cơ quan giúp việc cho Thượng hoàng. Di vật thời Trần được giới thiệu tại triển lãm gồm 67 hiện vật được chọn lựa từ hàng nghìn di vật của thời đại này được tìm thấy dưới lòng đất Hoàng thành. Những viên gạch xây dựng, gạch lát nền có trang trí hoa văn, ngói mũi lá, ngói mũi sen lợp mái kiến trúc, các phù điêu trang trí rồng - phượng, các loại lá đề thể hiện phong cách mỹ thuật riêng của thời Trần. Nếu như thời Lý, mỹ thuật đi sâu vào chi tiết với đường nét tinh tế, thì ở thời Trần có xu hướng đi vào sự khỏe khoắn, mạnh mẽ, đa dạng, phóng khoáng và dần dần có sự giản lược.
Dưới thời Lê sơ, Đại Việt là một quốc gia hùng cường, các vua Lê Thái Tổ, Lê Thái Tông, Lê Nhân Tông đã tiến hành kiến thiết kinh đô trên cơ sở thành Thăng Long thời Lý, Trần nhưng xây dựng kiên cố, thành cao hào sâu có sự ngăn cách nghiêm ngặt giữa các vòng thành. Trong Cấm thành, Lê Thái Tổ cho xây dựng quần thể cung điện mới, bao gồm: điện Kính Thiên, điện Vạn Thọ, điện Cần Chính, Tả Hữu điện. Trong đó, điện Kính Thiên nằm chính giữa Cấm thành là điện thiết triều được xây dựng trên vị trí điện Thiên An thời Trần. Thời Lê Thánh Tông, vua mở rộng Hoàng thành với quy mô rất lớn. Đặc biệt, lần đầu tiên trong lịch sử, vua Lê Thánh Tông cho vẽ bản đồ toàn bộ lãnh thổ Đại Việt gọi là bản đồ Hồng Đức, trong đó có bản đồ Thăng Long hoàn thành năm 1490. Khai quật Hoàng thành, đã tìm thấy nền móng còn lại của 4 công trình kiến trúc, 9 giếng nước và 3 cống thoát nước thời Lê sơ. Thấy xuất hiện phổ biến các loại gạch vồ, gạch chữ nhật ghi phiên hiệu quân đội của triều đình huy động vào việc kiến thiết kinh đô. Chiêm ngưỡng các di vật thời Lê sơ tại triển lãm, ta nhận thấy nét thay đổi rõ ràng là bộ mái có vẻ đẹp khác biệt. Mái được lợp bằng ngói âm dương có men màu xanh, màu vàng rực rỡ. Đặc sắc nhất là loại ngói ống hình con rồng, hình tượng những con rồng có thân và vây lưng nằm trải dài theo dốc mái, đây là loại ngói chỉ duy nhất có ở Thăng Long, phản ánh tính độc đáo, sáng tạo và nghệ thuật trang trí kiến trúc thời Lê sơ. Sang đến nhà Mạc, sử cũ ghi: Năm 1588, nhà Mạc đắp thêm 3 lớp lũy, đào 3 lớp hào và trồng tre dài mấy chục dặm để bao bọc lấy ngoài thành Thăng Long. Đây là thời kỳ thành Đại La mở rộng nhất trong lịch sử kinh đô. Thế nhưng đến năm 1592, khi cuộc chiến Nam - Bắc triều kết thúc, nhà Mạc bại trận, quân Trịnh đã phóng hỏa đốt cung điện và nhà cửa trong thành. Bởi vậy, trong thành khói lửa kín trời, hầu như không còn gì nên sang thời Lê Trịnh kinh đô phải xây dựng lại hoàn toàn.
Sau khi nhà Nguyễn định đô ở Phú Xuân, vua Gia Long cho phá thành Thăng Long của thời Lê Trịnh, xây dựng một tòa thành mới có bình đồ hình vuông chu vi 4km làm trị sở của Bắc thành. Chỉ có điện Kính Thiên thời Lê là được giữ lại để làm hành cung cho vua nghỉ ngơi mỗi khi tuần du ra Bắc. Đến năm 1882, thực dân Pháp sử dụng khu trung tâm thành cổ Hà Nội làm sở chỉ huy tối cao của quân đội Pháp. Điện Kính Thiên bị phá năm 1886 để lấy chỗ xây dựng sở chỉ huy pháo binh của quân Pháp. Tiếp sau đó, tòa nhà làm việc của quân đội Pháp được xây dựng ngay trên sân Đan Trì, nằm giữa điện Kính Thiên và Đoan Môn. Năm 1897, tòa thành Hà Nội bị Pháp phá bỏ hoàn toàn để xây dựng các khu phố hiện đại, chỉ giữ lại một số di tích: Đoan môn, Cột cờ, Bắc môn, cổng hành cung nhà Nguyễn, tường bao, nền điện Kính Thiên. Rời khỏi khu triển lãm hiện vật khảo cổ, sang khu triển lãm thành cổ thời Pháp thuộc, ta được chiêm ngưỡng rất nhiều bức ảnh chụp quang cảnh Hoàng thành Thăng Long thời Nguyễn trước khi bị Pháp phá hủy, cùng những góc hình của Hà Nội chỉ còn trong dĩ vãng. Đặc biệt, ấn tượng là ảnh ngôi chùa Báo Ân bên hồ gươm, mà sau này đã bị Pháp phá để xây dựng Sở Bưu điện. Những tấm bản đồ Hoàng thành được vẽ ở nhiều thời đại, cho thấy những diễn biến và sự phá hủy của bộ mặt kinh đô xưa.
Sau năm 1954, Hoàng thành là trụ sở của Bộ Quốc phòng và Tổng chỉ huy Quân đội Nhân dân Việt Nam, suốt thời kỳ kháng chiến chống Mỹ và kéo dài đến năm 2004. Vào Hoàng thành dịp này, chúng ta được tham quan nhà D67, khu A, nơi xuất phát những quyết định lịch sử đánh dấu các mốc son của cách mạng Việt Nam và khu hầm dành cho Bộ Chính trị và Quân ủy T.Ư. Nhà D67 gồm 3 phòng chính: giữa là phòng họp của Bộ Chính trị, bên trái là phòng làm việc của Đại tướng Võ Nguyên Giáp, bên phải là phòng làm việc của Đại tướng Văn Tiến Dũng. Cửa phòng của 2 vị Đại tướng mở thẳng ra 2 cửa hầm ngầm. Xuống tham quan hầm ngầm ở độ sâu 9m dưới lòng đất, cô hướng dẫn viên cho biết, sở dĩ gọi là hầm D67 vì được xây dựng vào năm 1967, khi Mỹ bắt đầu leo thang cho máy bay bắn phá miền Bắc. Công trình được thi công tuyệt mật bởi Bộ Tư lệnh Công binh và các chuyên gia Liên Xô giúp sức. Kết cấu bê tông cốt thép chịu được bom dội, hệ thống lọc khí vô cùng tối tân và hệ thống phá sóng đặc biệt. Bởi vậy, dù Mỹ có rất nhiều phương tiện hiện đại phát sóng tần để do thám, nhưng chúng không thể phát hiện được sự hiện diện của căn hầm này. Phần vì, Mỹ không thể ngờ rằng Việt Nam lại dám đặt một căn cứ quân sự tối quan trọng ngay giữa lòng thành cổ như vậy. Mãi đến năm 2004, Chính phủ Việt Nam mới công bố những thông tin về căn hầm này, đồng thời chuyển giao cho Ban Quản lý Thành cổ Hà Nội quản lý để phục vụ bảo tồn và tham quan du lịch.