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南京位于长江中下游，地处宁镇丘陵山区，具有低山丘陵环城分布、长江穿越而过、河湖密布的地理环境特点。东郊紫金山向西沿绵，沿九华山（曾名“覆舟山”）、鸡笼山（今北极阁）、鼓楼冈、五台山、清凉山一线，从东郊深入城内。东北部沿长江一线有幕府山、栖霞山、象山、狮子山、马鞍山，与清凉山相接，江北有老山山脉。秦淮河、玄武湖、莫愁湖构成南京城内主要水系。秦淮河发源于溧水、句容，全长110千米，蜿蜒穿过城区，曾经是南京最主要的生活河流，对南京城市发展和居民生活发挥重要的作用。玄武湖位于城区东部，与东郊紫金山形成南京城市的自然山水骨架。
南京又称“金陵”，古称建康、石头城、应天府等，曾经是孙吴、东晋、宋、齐、梁、陈、南唐、明朝、太平天国以及中华民国十个朝代和政权的都城，因此称为“十朝古都”。春秋时期，南京地处吴国、楚国交界地带，由于军事位置重要，公元前472年，越国范蠡在中华门外修建越城，北接秦淮河，西邻长江，南至雨花台，是南京最早的城池。
三国时期，孙权在武昌（今湖北鄂城）称帝，后来将政治中心迁至秣陵（南京别称），改名为建业，并在长江边清凉山建石头城作为军事堡垒。黄武八年（229年）孙权自武昌迁都至建业，在覆舟山、鸡笼山以南营造建业都城。因城池距离秦淮河较远，不便漕运，故开凿运渎、潮沟、青溪（东渠），沟通后湖、秦淮、长江水系。
宝鼎二年（267年）孙皓在太初宫东侧建昭明宫与赤乌殿，昭明宫西北建苑城，以南北向的御道为城市中轴线，官署机构分布在御道两侧。秦淮河水运便利，附近分布着商业集市和和居民区。东晋时期以东吴的旧城为基础，建造建康城。建康城南侧开宣阳、开阳、陵阳三门，东侧开清明、建春两门，西侧开西明门。城北部为宫城，宫城正殿为太极殿，两侧有东西二堂作为日常处理朝政场所。一条南北向的御街为城市中轴线，连接宫城南门大司马门、宣阳门与秦淮河边的朱雀门。中央官署机构主要分布在朱雀门与宣阳门之间御街两侧。南朝沿用建康作为都城，宋齐梁陈各朝均增建宫城内殿堂楼观与皇家苑林。由于人口持续涌入，至南梁时建康人口达到28万户，是全国最大城市，城东青溪、城南乌衣巷和朱雀桥一带发展成为繁华地段。
隋朝建康城遭到毁坏，水道失修。五代杨吴政权建造金陵城，南唐亦以金陵为都城，城市规模扩大，将内秦淮河包入城中，开有东门、西门、南门、北门、龙光门、栅寨门、上水门、下水门共八座水陆城门。杨吴政权在金陵城周围开凿了杨吴城壕，自北门桥至大中桥、通济门，连通秦淮河与青溪。宋代长江岸线西移，江中白鹭洲与陆地相连，原本临江的清凉山石头城远离长江岸线。江岸西移后，留下了不少池沼湖泊，其中以莫愁湖面积最大。
明朝初年以应天（今南京）为都城，因受周围山川地貌影响，应天府城形状并不规则，北临玄武湖，东北直抵钟山西南山麓，西至长江，东南囊括原有旧城区。府城城墙材料为砖砌，极为坚固。城门有13座，北有钟阜门、金川门、神策门，东北有太平门，东有朝阳门，东南为正阳门、通济门，南有聚宝门，西有仪凤门、定淮门、清凉门、石城门、三山门，每座城门上均设置城楼，重要的城门设置瓮城，最重要的城门，如聚宝门、通济门和三山门设置三道瓮城。府城之外，还有一圈夯土的外郭城，依山就势，全长约50千米，开有18座城门，其功能主要是军事防卫。
明代为营造都城，填平了钟山下的燕雀湖，导致青溪中段缺少水源，逐渐堵塞。明初在都城外开凿护城河，疏浚原有的杨吴城壕，使其变为外秦淮河。城墙直抵玄武湖南岸，湖东岸筑太平堤。在钟山南麓独龙阜营造了陵寝——孝陵，使其成为禁地。
清代，清政府在南京设立了两江总督衙门，管辖江苏、江西和安徽三省，南京依然具有东南政治经济中心的地位。太平天国时期，南京易名为天京，成为太平天国首都。清代南京城市格局基本没有大的变化。
南京城市形态深受礼制思想的影响，体现了古代都城礼制等级森严、布局规整、轴线对称的特点，又因为受到山体起伏河湖散布的自然地理因素影响，城市形态与自然环境相互融合。秦淮河、莫愁湖、玄武湖、钟山，以及长江沿岸的丘陵如狮子山、清凉山等，大多具有山湖之景，风光秀美，是历史上的文人墨客、当地百姓的游览之地，集中了南京最主要的风景名胜。
南京古典园林可追溯至魏晋南北朝时期。这一阶段国家分裂、社会动荡，但是割据政权所营造的皇家园林精巧豪华。建康城内（今南京）著名的皇家园林——华林园，位于当时城市中轴线的最北端，往南是宫城和御街，玄武湖水引入华林园，历代帝王在园内修建了天渊池、景阳山和通天观。
玄武湖是华林园及宫城用水的主要来源，对建康宫苑的形成具有重要的作用。玄武湖位于宫城以北，又名后湖、真武湖、昆明池，东吴孙皓开凿城北渠，引后湖水入新建的宫区。晋元帝时期修筑长堤控制水位，宋文帝时期筑北堤形成固定的湖面，湖中建亭台四所，宋武帝在湖中大岛梁洲上建揽胜楼以观赏钟山与湖景。南齐武帝常在此湖训练水军，湖侧开凿水渠，引水入华林园天渊池，汇流宫殿四周的沟渠之水，最终排入城南护城河。玄武湖南侧为覆舟山，曾名真武山，乐游苑、甘露亭、真武观皆建于此山。
天渊池和景阳山是建康华林园构成的主体。东晋时期，景阳山上建有景阳楼，并修筑有流杯渠作为曲水流觞活动用。南朝刘宋时期，继续保留原有的山水地貌，新开凿花萼池，堆砌景阳东岭，新建琴室、灵曜殿、芳香堂、日观台、光华殿、醴泉殿、朝日明月楼、竹林堂等建筑。梁武帝时期在园内建重云殿作为讲经和举行佛教盛会场所，并在景阳山上修建通天观以观测天象。陈后主时期为宠妃在光昭殿前修建临春、结绮、望仙三阁，阁高数丈，内有数十间房屋，阁内装饰多用檀香木，饰以金玉，阁下积石为山，以复道飞阁相连。
除了华林园外，建康城还建有芳乐苑、乐游苑、上林苑、青溪宫等御苑。芳乐苑位于宫城以内，属于大内御苑，是南齐东昏侯下令修建。芳乐苑内有市肆，为东昏侯取乐用。乐游苑位于玄武湖南岸覆舟山，原是药园，刘宋元嘉年间改造为乐游苑，内部建有正阳殿和林光殿等。青溪宫位于燕雀湖东岸，又名桃花园或者芳林苑。上林苑位于玄武湖北，是皇家狩猎囿苑。
南齐文惠太子在建康城中开辟有玄圃。文惠太子生活奢侈，所居宫殿繁华程度超过其父皇宫殿。玄圃地势较高，挖池塘、筑土山、起楼阁、聚奇石，内部还建有一塔，为怕其父皇发现，通过成片的竹林和活动的围墙进行遮蔽。
明朝先以南京为都城，后以北京为都城，皇家园林主要分布在南京与北京。而南京建都时间较短，并未有大规模的皇家园林营造，代表性的皇家园林是明太祖朱元璋的陵寝园林——孝陵。明太祖朱元璋（1328—1398年）是明朝的开国皇帝。洪武十四年（1381年），朱元璋与开国元勋刘基、徐达、汤和看中了钟山南麓独龙阜玩珠峰蒋山寺、志公塔地段的风水宝地，一起选定在此营造其陵墓，并命令中军都督府李新负责营造工程。同年，迁移蒋山寺与志公塔。第二年，马皇后病故，葬入刚完工的孝陵地宫中。洪武十六年（1383年），孝陵享殿完工。洪武三十一年（1398年）朱元璋去世，葬入孝陵。作为明朝开国皇帝的陵墓，孝陵的工程直到永乐十一年（1413年）永乐皇帝立孝陵神功圣德碑才最后完工。孝陵是重要的皇家陵墓园林，在总体布局与建筑规制方面改变了唐宋皇家陵寝园林的传统做法，确定了明代陵寝制度的基本特色。
南京为明王朝初期的都城，永乐皇帝迁都后成为陪都，保留了一部分国家行政机构。明代朝廷仕宦多在此购宅造园，一些皇亲贵戚也有宅园建于南京。明朝开国元勋中山王徐达在南京置有数处别业，营建了东园、西园、王府西花园（瞻园）、斑竹园等宅邸园林。
徐达次子在西园隔壁建有凤台园，园内奇峰峻岭，筑山特色鲜明。徐达三子徐继勋建有万竹园，园内古木参天，以竹林闻名。明武宗时期，徐霖在其宅邸建有快园，园内开辟有西湖，并建有丽藻堂、晚静阁等建筑，水中种荷花睡莲，水边多种桃花柳树。嘉靖年间，徐元超于仙鹤街建有大隐园，内有海月楼、鹅群阁、秋影亭、浮玉桥、芙蓉馆、萃止居、恩元室、中林堂、柳浪堤等景点。张庄节在凤凰台建有海石园，园内清绣堂前置高达两丈的景石，为园主在海外所获。富豪沈万三在玄武湖畔建有沈园，园内景致以牡丹为特色。吏部侍郎顾起元建有遁园，园内筑有小石山，并建有横秀阁、七召亭、耕烟阁、快雪堂、懒真草堂、郊旷楼等建筑，园内多种植梅花、丛竹、古松，享誉金陵。明末政治家、戏曲家阮大铖在城南司库坊建有石巢园，聘请计成设计与施工，内有亭台园圃，颇有古意。除以上园林外，还有冯晋渔所建欣欣园、陈铎的陈氏宅园、寒山园、疏园、万松别墅、读乐园、同春园等。
清代南京的园林营造有了进一步发展，代表性的私园有芥子园、随园、愚园，以及可园、清缘园、五亩园、银杏园等。
康熙年间，戏剧家李渔（1611—1680年，号笠翁）在中华门东、秦淮河南营造了芥子园，面积不及三亩却具备山水格局，植被丰富，空间幽深，内有月榭、栖云谷、浮白轩、来山阁等景点。
随园原为江宁织造曹 的故园，雍正年间曹家被抄家后，此园归隋赫德所有，取名“隋园”。乾隆年间，袁枚出任江宁县令，购得该园，大肆加以改造，作为自己的归隐之处。袁枚（1716－1797年），字子才，清代大文人、大诗人。袁枚在改筑过程中，充分利用自然地形地貌，随势造景，建筑物因山势随高就低，因此将该园改名为“随园”。袁枚自号“随园主人”，归隐后一直住在随园里直至去世。
愚园又称为胡家花园，位于南京城西南，始建于光绪元年（1875年）。园主胡恩燮（1825—1888年），字熙宅，曾官至知府，在愚园内营建三十六景，愚园遂成为晚清南京著名的私家园林。
陈作霖的可园，内有养和轩、延清亭、寒香坞等景点。乾隆年间邢昆的宅园清缘园，位于朝天宫，内有通幽阁、花雨楼、环碧轩等。
五亩园又称为五松园，为孙渊如所建，内有五株奇松，以及枕流轩、蔬香舍、啸台诸景。银杏园为何晋庵的宅园，紧邻愚园，园内有白果树，树形极其高大。