La arquitectura de Teotihuacán se encuentra estrechamente conectada con el urbanismo. La planificación urbanística de la ciudad no únicamente se encuentra en el centro, sino que toda ella responde a un reticulado muy exacto. Adicionalmente del eje destacado de la ciudad, que corre de norte a sur, la avenida Este (este-oeste) divide el centro en cuatro partes. La ciudad se despliega por 20 km2 y debió tener una población de 100.000 habitantes. Alcanzó su mayor apogeo en la etapa Xolalpan (450-650 d.C.) cuya superficie englobó 24 km2 arribando a tener 250.000 habitantes. Las grandes pirámides del Sol y la Luna, el templo del Quetzalpadrelotl y la Ciudadela son los elementos más característicos. La pirámide del Sol, que mide 64 m de altura, pesa en torno a un millón de toneladas y ocupa 45.225 m2. El carácter cortesano de las construcciones se revela con la gran relevancia que adquiere la voluntad de la Ciudadela. Hablamos de una grande plataforma de 400 m de largo que sustenta pirámides, templos y altares. Al fondo del patio destacado se levanta el palacio de Quetzalcóatl, una estructura de seis cuerpos con tablero-talud, que después se ornamentaría con imágenes de los dioses Quetzalcóatl (la Serpiente Emplumada) y Tláloc (dios de la lluvia) y con muchos elementos marinos y conchas.
El uso del método constructivo tablero/talud para cubrir los edificios alcanzó en Teotihuacán su máxima expresión difundiéndose después por toda Mesoamérica. Los materiales básicos de construcción eran de origen local. Se trituraban las rocas volcánicas de los afloramientos del valle y se mezclaban con tierra y cal para hacerse con una especie de hormigón resistente a la humedad que se utilizaba en las cimentaciones de los muros, que se hacían de adobe o de piedra sujeta con mortero. Los suelos y el revestimiento de los muros solían terminarse con un revoco que se pulimentaba cuidadosamente. El estilo geométrico y severo manifestado en su planificación y en el revestimiento de sus edificios fue suavizado por los relieves y murales que los cubrían.
Las construcciones neurálgicas de la ciudad eran sagradas. Toda la capital fue concebida como un proyecto sagrado, el centro cósmico donde se creó el mundo que habitamos. Los barrios de las afueras componían verdaderos cúmulos de apartamentos unifamiliares. Las habitaciones se disponían hacia el patio interior y las paredes exteriores eran altas. Los edificios fueron estucados y pintados de vivos colores, mientras el interior era decorado con murales de gran riqueza técnica y simbólica. Es muy probable que los ocupantes de estos recintos estuvieran asociados primariamente por vínculos de parentesco, sin embargo igualmente por una común especialización artesanal.
En la etapa Metepec (650-700 d.C.) se inició la declive de la ciudad. Aparecen fortificaciones en algunos enclaves y las representaciones de guerreros en los murales se hacen rebosantes. La deforestación del área, el estrangulamiento social y, lo más importante, la fuerte presión de poblaciones semi-nómadas provenientes del norte, dieron al traste con la ciudad en la que se comienzan a detectar restos de incursiones bélicas.
