朝洪武元年，即1368年9月12日，大都更名为北平府，取“北方安宁平定”之意，北平第一次成为北京的名称。
后明成祖朱棣迁都，作为明朝的都城于明朝永乐十九年（1421年）改名为北京，与南京对应，形成“两京十三司”，此为今名之始。
清朝宣统三年（1911年）辛亥革命后，民国元年（1912年）1月1日，中华民国临时政府定都南京。同年3月，袁世凯将临时政府迁至北京，北京再次成为首都。民国伊始，北京的地方体制仍依清制，称顺天府。直至民国三年（1914年），改顺天府为京兆地方，直辖于北洋政府。
这一时期，北京新建了有轨电车系统，和一批现代的文化教育机构，如北京大学、燕京大学、清华大学、辅仁大学、协和医学院等。
