Thành Nhà Hồ bắt đầu xây dựng vào mùa xuân tháng giêng năm Đinh Sửu 1397 niên hiệu Quang Thái thứ 10 đời Vua Thuận Tông của vương triều Trần. Người quyết định chủ trương xây dựng là Hồ Quý Ly, lúc bấy giờ giữ chức Nhập nội phụ chính Thái sư Bình chương quân quốc trọng sự, tước Tuyên Trung Vệ quốc Đại vương, cương vị Tể tướng, nắm giữ mọi quyền lực của triều đình. Người trực tiếp tổ chức và điều hành công việc kiến tạo là Thượng thư bộ lại Thái sử lệnh Đỗ Tỉnh. Hồ Quý Ly xây thành mới ở động An Tôn (nay thuộc địa phận các xã Vĩnh Long, Vĩnh Tiến, huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa), làm kinh đô mới với tên Tây Đô, nhằm buộc triều Trần dời đô vào đấy trong mục tiêu chuẩn bị phế bỏ vương triều Trần.
Tháng 3 năm Canh Thân (26/3 đến 24/4/1400) vương triều Hồ thành lập (1400-1407) và Tây Đô là kinh thành của vương triều mới, thành Thăng Long đổi tên là Đông Đô vẫn giữ vai trò quan trọng của đất nước.
Xét về mặt kiến trúc, thành Nhà Hồ được coi là tòa thành đá duy nhất còn lại ở Đông Nam Á và là một trong những công trình còn lại rất ít trên thế giới. Thành được xây dựng bao gồm Thành nội, La thành, Đàn tế là công trình kiến trúc bằng đá cổ độc nhất vô nhị ở Việt Nam. Nét độc đáo trong nghệ thuật lắp ghép những khối đá khổng lồ, trong khoảng thời gian thi công ngắn nhất, có độ bền vững nhất, được xếp vào bậc nhất không chỉ trong nước mà trong khu vực Đông Nam Á.
Các chuyên gia của UNESCO thừa nhận rằng, chưa có một tòa hoàng thành bằng đá nào tương tự ở Việt Nam cũng như khu vực Đông Nam Á. Toàn bộ tường thành và bốn cổng chính được xây dựng bằng những phiến đá vôi màu xanh, được đục đẽo tinh xảo, vuông vức, xếp chồng khít lên nhau. Các phiến đá dài trung bình 1,5 m, có tấm dài tới 6 m, trọng lượng ước nặng 24 tấn. Tổng khối lượng đá được sử dụng xây thành khoảng 20.000 m3 và gần 100.000 m3 đất được đào đắp công phu.
Những phiến đá nặng hàng tấn chỉ xếp lên mà không cần chất kết dính vẫn đảm bảo độ bền vững. Qua hơn 600 năm cùng những biến cố thăng trầm của lịch sử và tác động của thời tiết, hệ thống tường thành còn khá nguyên vẹn, dù thời gian xây dựng rất gấp gáp, chỉ trong khoảng 3 tháng.
Thành Nhà Hồ là một kiến trúc kinh thành quy mô lớn, đặc biệt Hoàng thành và đàn Nam Giao. Giá trị độc đáo bậc nhất của Thành Nhà Hồ là tòa kinh thành xây bằng đá rất bền vững và kiên cố.
Nhiều giả thiết đặt ra cần lời giải đáp như nguồn đá, cách thức đẽo gọt theo kích thước được tính toán phù hợp với cấu trúc và thiết kế tòa thành, phương tiện vận chuyển, phương pháp lắp ghép và xây dựng... Tất cả nói lên một kỳ tích của con người, tài năng tổ chức, điều hành của công trình sư và lao động sáng tạo của các lớp dân phu, thợ thủ công các nghề làm đá, nung gạch ngói, xây dựng và trang trí...
Trên lãnh thổ Việt Nam và phương Đông có nhiều kiến trúc bằng đá, nhất là các pháo đài, đến miếu, tượng đài, lăng mộ..., nhưng Thành Nhà Hồ là kinh đô duy nhất xây dựng chủ yếu bằng đá lớn rất hiếm trên thế giới.
Qua nhiều công trình nghiên cứu, đến nay chưa có lời giải thuyết phục, làm thế nào, triều đại Hồ có một thiết kế tổng thể và chi tiết về cấu trúc, tạo hình, dáng thế, với những phiến đá có kích thước to nhỏ khác nhau với lượng nhiều tấn để lắp ghép các cổng thành mà đạt đến độ chính xác tinh xảo tạo ra lòng vòm phía trong cuộn nhẵn như mài dũa vậy?.
Với độ cao hàng chục mét, nặng hàng trăm tấn đặt trên mặt đất, đã qua hơn 6 thế kỷ và đã kinh qua nhiều biến động của địa tầng, địa chất mà vẫn không bị lún, nghiêng, di dịch, tách vỡ ở các cổng thành và tường thành.
Bao quanh Hoàng thành có 6 vòm cửa đá, riêng cổng phía nam có 3 vòm tức là 3 cửa được xây dựng có chiều dài 38m, cao 10m, dày 15,6m gồm 9 lớp đá cỡ lớn xây chồng lên nhau, bằng cách làm thủ công, không có máy móc. Làm sao mà nhân dân ta vừa thiết kế, vừa khai thác đá, vừa chế tác, vừa vận chuyển, vừa lắp ghép, đặc biệt là lắp ghép các cổng thành, đòi hỏi việc thi công rất kỹ thuật có độ chính xác cao, chỉ trong ba tháng đã làm xong công trình thành đá kỳ vĩ hoàn hảo như vậy.
Câu trả lời được hé lộ phần nào khi người ta tìm thấy hàng trăm viên bi đá lớn (bằng quả bóng đá), nhỏ (bằng quả cầu mây) trong nhiều lần khai quật khảo cổ. Việc tìm thấy những viên bi đá này giúp củng cố giả thiết người thợ khi xưa đã dùng chúng như con lăn để tời đá từ vùng khai thác (cách vị trí xây thành hàng chục cây số). Kết hợp với tời và đắp đất, người ta đã đưa những phiến đá lên cao để xây thành.
Nhiều nhà nghiên cứu xã hội học đã có cùng một ý nghĩ, ví thành Nhà Hồ như một tác phẩm điêu khắc mà trong đó tính kiến trúc, tạo dáng đã bộc lộ những thuộc tính của nghệ thuật từ khâu thiết kế lắp ghép các chi tiết cho đến cấu trúc tạo hình mang đậm nét hội họa phương Đông.
Khác với các nước nói trên, ở Thành Nhà Hồ có những độc đáo riêng và chứa đựng những bí ẩn về mặt nghệ thuật cấu trúc xây dựng cần được khám phá bảo tồn, tôn vinh và phát huy tác dụng mang ý nghĩa xã hội sâu sắc.
