广州城墙迭经战乱，至北宋年间，已摧塌缺损之甚，濠堑淤塞。宋景德年间（1004—1007），高绅出任广南东路经略使时，开凿南濠（在今海珠中路南段），把城中众多渠水汇入南濠，排出珠江。又在西澳兴建果桥，在大市（今惠福西路）与西澳相交处建共乐楼，楼高五丈，巍峨雄壮，面临浩荡巨海，有“南洲冠冕”之称。

       宋庆历四年（1044），广南东路经略使魏瓘修筑子城，疏浚东江门，凿东西澳建水闸，每天定时启闭。这次修固城池非常及时，因为八年后，即宋皇佑四年（1052），广西侬智高揭竿造反，率军攻打广州，围攻五十余日，幸得新修子城，固若金汤。当时蕃坊的居民，也同心协力，抵抗侬智高的进攻。蕃官蒲亚讷助官军守城，以猛火油焚烧侬智高的攻城器具。侬智高久攻广州不下，便对蕃坊大肆劫掠，蕃汉数万家悉被席卷而去。

       广州能够保住没有失陷，事后计勋行赏，魏瓘筑城立有头功，迁升至工部侍郎、集贤院学士，复知广州，兼广东经略安抚使，给禁卒五千，听以便宜从事。

1878年的广州老城东南角八角楼

       宋熙宁三年（1070），程师孟调任广州知州，翌年再任经略史。甫上任即命人绘画城墙图纸，以经略、转运、提点刑狱三司连书，奏报朝廷，请求修筑西城，以防盗贼。神宗皇帝准奏，并令左藏库副使张节爱带筑城技术和建筑材料来到广州，指挥修筑西城。

      工程从熙宁四年（1071）秋开始，历时一年竣工，改蚝壳土墙为砖墙。西城筑成后，著名的光孝寺、天庆观、六榕寺、崇报寺、怀圣寺都纳入了城内，甚至整个蕃坊都纳入城内，从而打破了唐代以来“化外人法不当城居”的规矩。这对蕃商大有好处，大食国曾表示乐捐巨款，助筑西城，但朝廷不允。

       新筑西城的城墙周围长约4000余米，北至今百灵路，西至今人民路，南至今大德路，东至今教育路，有阜财、善利、朝宗、航海、素波、金肃、和丰、就日（朝天）、威远九个城门。自此，广州中城、东城、西城并列，称为“宋三城”。