未央宮內有宣室、麒麟、金華、承明、武臺、鉤弋殿等宮殿，另外還有壽成、萬歲、廣明、椒房、清涼、永延、玉堂、壽安、平就、宣德、東明、歲羽、鳳凰、通光、曲臺、白虎、漪蘭、無緣等殿閣。
前殿
秦漢時代，宮城之中的大朝正殿稱“前殿”。前殿築於龍首山的山丘之上，《西京賦》“疏龍首以抗殿，狀巍峨以岌嶪”就記敘了這個情況。
未央宮前殿是中國古代歷史上保存最完整、規模最大、最有代表性的高臺宮殿建築之一。據文獻記載，未央宮以清香名貴的木蘭爲棟椽，以紋理雅緻的杏木作樑柱，屋頂椽頭貼敷有金箔，門扉上有金色的花紋，門面有玉飾，裝飾着鎏金的銅鋪首，鑲嵌着各色寶石。迴廊欄杆上雕刻着清秀典雅的圖案，窗戶爲青色，雕飾着古色古香的花紋。殿前左爲斜坡，以乘車上，右爲臺階，供人拾級，礎石之上聳立着高大木柱，紫紅色的地面，金光閃閃的壁帶，間以珍奇的玉石。前殿作爲西漢一代大朝之地，其建築之豪華爲其它宮殿所莫及。
前殿是未央宮的主體建築，凡皇帝登基，朝國羣臣，皇家婚、喪大典大禮等均在此殿舉行。
椒房殿
西漢時代的皇后宮殿稱“椒房殿”，取名是因其宮殿牆壁以椒粉和泥塗抹，這樣既以使其殿壁呈暖色，室內有溫暖感覺，又可因椒房能使殿中芳香襲人。
椒房殿正殿坐北朝南，殿前設有雙闕。宮殿之前置闕十分罕見，非一般宮殿所能爲，顯示出椒房殿建築規格之高。
石渠閣
石渠閣是未央宮藏書之所，由西漢丞相蕭何主持營建，位於未央宮的西北部。因閣下有石爲渠導水，故名石渠閣。石渠閣是西漢時期國家最大的藏書閣。漢宣帝甘露三年(前51年)曾“詔諸儒講五經同異”，《後漢書·翟酺傳》載：“孝宣論六經於石渠，學者滋盛，弟子萬數。”
石渠閣是一處國家級重要圖書館。秦末，劉邦率軍進佔咸陽後，蕭何廣收秦宮的圖書典籍和檔案，均收藏於石渠閣內。漢成帝時，又把漢朝政府的國家檔案也都放在這裏。由於石渠閣中有大量藏書和資料，許多著名文人都到這裏查閱過各種文獻。西漢中晚期，石渠閣又成了首都的學術中心，學者們在這裏參加皇室或中央政府舉辦的學術討論會，他們談古論今，說天道地，有時皇帝還親臨會場，以示重視。
天祿閣
天祿閣，漢未央宮藏書閣名。西漢初由丞相蕭何主持營建，位於未央宮北部。天祿閣得名於天祿，天祿即天鹿，漢代人們認爲天鹿是一種象徵祥瑞的神獸。
《三輔故事》載：“天祿、石渠並閣名，在未央宮北，以閣祕書”;漢武帝時“建藏書之策，置寫書之官，下及諸子傳說，皆充祕府”。天祿閣主要存放國家文史檔案和重要圖書典籍，是中國歷史上最早的皇家圖書、檔案館，漢代這裏藏書多達3090卷。天祿閣聚集着衆多著名學者，如楊雄，劉向等。漢成帝時，曾命劉向等人在此進行過一次大規模的圖書典籍的整理和校勘工作。劉向聘請了軍事、歷史、天文、醫學等方面的權威人士、著名專家，如步兵校尉任宏、大史令尹鹹、侍臣李柱國等人，分校經傳諸子詩賦，兵書、數術和方技等書。“每一書成，向輒撰爲一錄，論其指歸，辯其訛謬，敘而奏之”，並著有《別錄》，故劉向被後人譽爲中國目錄學之鼻祖。劉向死後，其子劉歆秉承父業，總括羣篇，撰成《七略》，爲中國第一部圖書分類目錄。後人爲了紀念大學者劉向的歷史功績，在天祿閣原址上修建了“劉向祠”，以示世人對他的敬仰和懷念。
著名史學家司馬遷也是利用天祿閣的藏書，在長安寫出了不朽名著一一《史記》。
滄池
滄池位於未央宮西南部，池水周清沏如蒼色，故名“滄池”。滄池水由城外泬水從章城門引入，入宮後稱“明渠”。滄池既美化了未央宮的環境，又懈決了皇宮之內用水問題。未央宮中用水量很大，滄池在給水方面起了重要作用。可以說，滄池是未央宮中的一座人工水庫。《三輔黃圖》記載：“滄池中有漸臺，高十丈。”漸臺實際就是池中假山，它點綴得滄池更加風光秀麗。
少府
少府是秦漢時代十分重要的中央機構，專管帝室財政，其庫藏之多要超過國家財政主管部門一一大司農。其機構之大、屬官之多，在諸卿中也居首位。這是因爲少府負責管理皇帝的私產和供養，實際上是皇室的大總管。
麒麟閣
《廟記》雲：“麒麟閣，蕭何造。”《資治通鑑》卷二十七胡三省注：“麒麟閣，在未央宮中。張晏曰：‘武帝獲麒麟時作此閣，圖畫其像於閣，遂以爲名。’”甘露三年(前51年)，漢宣帝“思股肱之美”，圖畫霍光、張安世、韓增、趙充國、魏相、丙吉、杜延年、劉德、樑丘賀、蕭望之、蘇武十一人像於麒麟閣，“法其容貌，署其官爵姓名”，“是以表而揚之”。中國古代圖寫功臣的畫像制度即自此開始。
柏梁臺
柏梁臺爲漢武帝元鼎二年(前115年)春建。《三輔黃圖》卷五載，柏梁臺“在長安城中北闕內”。柏梁臺鑄銅爲柱，是一座高達二十丈(合今約47米)的高臺建築，因此臺建築以香柏木爲樑架，“香聞數十里”，故名柏梁臺。又因臺頂之上置有銅鳳凰，故亦稱爲鳳闕。
