夏、商、周合稱三代，歷經一千八百多年，這個時期不僅創造了燦爛的青銅文化，也發展出不同的建築類型，如城堡、城市、宮殿和墓葬等，其中原始簡單的木構架，已發展為中國建築的主要結構方式。
在此階段，城市、宮殿建築較之前有了巨大進步。夏代二里頭宮殿遺址顯示當時建築技術已趨於成熟，為完整庭院建築，可能使用了「廡殿重簷」，簡潔嚴肅的建築造型，拉開了三代都城雄偉宮殿建築的序幕。殷商時期，以宮室為中心、南北沿中軸線分布的建築布局形式已經成熟，宮室多建在高大夯土臺之上，夯土和版築技術被廣泛用來修築城牆及建築臺基，中國古代建築木構架體系已初見端倪。夏商時期已有了城市規劃中突出宮殿地位的主導思想，以突顯最高統治者的權威。至西周時期宗法制度的確立和完善，已發展成一系列規整謹嚴中軸對稱的模式，宮殿建築和都城規劃突出皇權至上的等級觀念，這在東周都城洛邑王城中均有表現。春秋戰國時期，由於政治上列國分立、軍事上戰爭頻繁和商業上的繁華，城市的建築數量空前增加，高臺建築更為發達，東周各國「高臺榭，美宮室」已成為普遍現象。典籍中記載此刻已出現禮制建築「明堂」，處處體現自然法度，祭天祭祖合二為一，奠定了數千年儒家禮法制度的基礎與中國文化「天人合一」的思維礎石，對後世中國建築藝術發展產生了深遠影響。
墓葬也是三代重要的建築類型。殷商時期，奴隸主墓葬一般包括棺、槨兩個部分。商王配偶婦好墓壙上有小型建築遺跡。西周王侯貴族墓葬盛行修築帶斜坡道的大型槨墓，還出現了大型車馬陪葬坑，棺槨有嚴格的等級規定：「天子棺槨七重，諸侯五重，大夫三重，士兩重」。東周以前，廟祭是古代社會最重要的祭祀形式，東周時期發生變化，人們對「墓」的興趣愈益增長。墓內放置多重棺槨。帝王陵墓成為這一時期最具特點的一種建築類型。東周時期，在禮崩樂壞和儒教「孝」道思想的大社會背景下，祭祀祖先宗廟不再是政治生活的中心，祭祀墓主人的墓葬逐漸成為建築的重點。
一九五九年二里頭遺址的考古挖掘，是夏代歷史、夏都考古的重大發現。位於河南洛陽平原東部的二里頭遺址，遺存分布範圍為五至六平方公里，遺址中有規模宏大的宮殿建築群、宮城城牆遺跡等夯土基址數十座，以及道路網路、祭祀區、手工業作坊遺址等。從發掘情況來看，這是一處規劃周密、布局有章，並經過長時期使用的大型都邑遺址。其一至三期年代與夏朝中晚期對應，極有可能是夏王朝中晚期的都城之所在。中心區位於遺址東南部至中部一帶，包括宮殿、貴族聚居區、手工業作坊區和祭祀遺存區等，一般居住活動區位於遺址西部和北部。宮殿區居中，祭祀區位於其北面，南面是手工業作坊區，重要的功能區域呈南北一字線排開，這是中國迄今發現最早的中軸線規劃的大型宮殿建築群。
從二里頭遺址可以看出，夏代的建築技術較之前有了巨大進步，築城技術已趨於成熟，集中體現大型宮殿建築的出現和城垣的建設。宮城為整個都邑的核心，平面呈縱長方形，長三六○公尺，寬二九○餘公尺，並有寬二公尺左右的宮牆。雖然其規模較商周時小，但技術大體一致，如築城前先在地面挖出基槽，從基槽起夯構築城基，有城壕來護衛安全等。宮城圍牆使用夯土版築而成，其東北角保存完好，宮牆東部發現有門道兩處，在宮城南牆發現宮城南門的門塾遺跡，屬於宮城的南大門。城垣的出現也是古代社會從氏族制向國家社會轉變的重要標誌之一。宮城內已經發現有以一、二號宮殿建築為中心的十多座大中型建築。
一號宮殿是宮城西路建築群的核心建築，整體為正方形，東西長一○八公尺，南北寬一百公尺，高○•八公尺，面積達一萬多平方公尺。建築在一座大型夯土臺基之上，形制包括主體殿堂、南面大門、四周迴廊和東北面側門等。北部正中為一長方形臺基，復原為面闊八間、進深三間的四阿重屋式的大型殿堂建築—主殿。主殿南距大門七○公尺，殿堂前是庭院，庭院面積約五千平方公尺，可以容納上萬人。圍繞殿堂和庭院的四周是廊廡建築。主殿坐北朝南，前臨廣庭的做法，為此後中國歷代宮殿建築繼承和發揚。
主體殿堂基座四面圍繞一周大型柱洞，是主殿的迴廊柱。廊柱柱洞排列整齊，在每個廊柱柱洞外側，還附有兩個小柱洞或柱礎石。有的研究者推測屋頂為四面排水的重簷屋頂。遺址沒有發現瓦的遺存，屋頂應以草覆，如先秦典籍《考工記》和《韓非子》記載商代以前宮殿為「茅茨土階」那樣，是木骨泥牆加茅草屋頂的大房子。這時的宮殿為「四阿重屋」（四坡頂、兩重簷，即在四坡屋蓋的簷下，再設一周保護夯土臺基的防雨坡簷）的早期形態，這種形制的產生與當時土牆結構需要防止雨水沖刷密切有關。在柱洞底部均安置有柱礎石，以承木柱，一般都是未經加工的天然石板，形狀、大小各異，不規則。後代建築中二里頭一號宮殿大型柱洞外側這種小柱洞內的擎簷柱逐漸演變為斜撐，即從簷柱伸出支撐下簷，再後又變為從屋內挑出的水平構件，最終發展為中國古代建築特有的斗栱。
殿堂內部情況已不明了，有學者按照立柱遺跡推測，將殿堂復原為面闊八間、進深三間、周圍有迴欄的建築，也有研究者認為是有四圍牆壁而無堂室分隔的敞亮殿堂。據《考工記》記載夏代宮室說「夏后氏世室」，有「一堂」、「五室」、「四旁」、「兩夾」等分隔情況。即前部正中面是開敞的「堂」，是處理政務、接見群臣和舉行祭祀的場所；「五室」在堂後，作居室用；「四旁」在堂的左右，「兩夾」在後部左右兩角，都作附屬用途。
二號宮殿建築基址位於宮城東部偏北，保存較為完整，為一長方形的夯土臺基，南北長七十二•八公尺，東西寬五十八公尺，規模小於二里頭一號宮殿建築基址。係由主體殿堂，東、南、西三面的迴廊和四面的圍牆，以及南面的門道與庭院所組成的一座完整宮殿建築。主體殿堂位於北部正中，基址長約卅三公尺，寬十三公尺，整個臺基以主體殿堂部分夯築得最厚，約三公尺。從殘留的木骨牆和欄柱柱礎遺跡，可以推測出主殿面闊三間，四周有迴廊。整個宮殿布局規整，結構嚴謹。