國家中心城市是中國城鎮體系規劃設置的最高層級,最早在2005年由原中華人民共和國建設部(現住房和城鄉建設部)依據《城市規劃法》編制全國城鎮體系規劃時提出。
2010年2月,住房和城鄉建設部發布的《全國城鎮體系規劃(2010—2020年)》明確提出五大國家中心城市(北京、天津、上海、廣州、重慶)
2016年5月至2018年2月,國家發展和改革委員會及住房和城鄉建設部先後發函支持成都、武漢、鄭州、西安建設國家中心城市。