唐末农民起义失败后，国内军阀割据中国进入”五代十国”的时期。吴王杨行密统治着东南地区，建都扬州，始称杨吴。杨吴在南京设”升州大督都府”，派徐温为刺吏徐温死后，由其在战乱中收养的义子徐知皓继任。他们把升州曾改称金陵府，定为西都。公元937年（南唐升元元年）徐知皓废去吴国皇帝杨溥，在金陵即帝位，国号唐，改杨吴称南唐（937—975），徐知皓自称是唐玄宗第九子李升的后裔，又改名李升，还改金陵府为江宁府，并以府治为宫城。
杨吴和南唐的统治者，皆很重视金陵城的建设公元914年，徐温曾派大将陈彦谦负责扩建城池，到了公元920年才告一段落。公元932年，徐知皓又一次拓宽金陵城，前后共三次建城，因此，一座城周二十五里的新城又矗立在已被隋朝毁荡成平川的南京土地上了。前倚雨花台，后枕鸡笼山，东望钟山，西括石头城，回顾山峦，无不攒簇。中间最为方幅，因为城呈方形。而内桥以南大道，直达镇淮桥，与南门诸司庶府，共夹左右，垣局翼然。金陵城将南京秦淮河中下游两岸的最稠密地居民区和商业区皆圈进城内。金陵城系时为南京地区最大的砖石城垣，上阔二丈五尺，下基墙阔三丈五尺，城高二丈五尺。城开五门：东门（在今大中桥一带）、南门（今中华门）、龙光西门（今水西门）、西门（今汉西门）、北门（今估衣廊北口的北门桥）另外还有水门三座：即上水门（今东水关）、下水门（今西水关）、玄武桥水门（今北门桥之西）。
金陵城南墙沿死（落）马涧修筑，将其拓宽浚深，与东城濠相通，西接秦淮河，这就是今天所称的”外秦淮河”。北城墙从竺桥向西经浮桥、玄武桥（今北门桥）直到石头城，筑城开濠。东沿青溪河直通今白下路的大中桥。跨过秦淮河，直到今双桥门附近，这段城濠则利用六朝时的青溪故道（东渠），并继续向南开凿而成。金陵城环郭之水称为外濠或护城河。
金陵城之内建有子城又叫牙城，原来是金陵府的府治，南唐建都以后改为宫城。它位于金陵城的中部，大体在今洪武路一带。城周四里有余，有东、西、南三座宫门，而无北门。现在的内桥（当时称虹桥）正对宫城西门、南宫墙东至东虹桥（今升平桥）、西抵西虹桥（今大市桥），北宫墙至今洪武路北口（当时的小虹桥）。宫墙周围有护龙河，东引青溪，西取运渎，河水源自青溪自（升平桥）下流入，统宫城东、北、西三面，至（大市桥）下与青溪之水汇合。南唐宫城护龙河，早于清代就曾显露，如《白下琐言》哉：”今年市桥畔，上踞屋舍，下穿沟渠，后为张府园裕民坊皆系菜圃。其地有河身一段，长十余丈，宽二三丈。清水一泓，资以灌溉，两旁石岸犹存，乃西护龙河旧址也”。1995年南京建华房地产公司开发的张府园小区工地，又发现古代建筑遗址，经南京博物馆考察认定为南唐宫城护龙河所在的遗址，河道呈南北走向，暴露长度达88米，深2．24米，河道宽约5．60至6．00米，东西两岸均由石砌护坡组成。西侧坡壁呈叠涩状，石条较宽大，大者长1．80米，宽0．85米，厚0．40米，小者长0．70米，宽0．32米，石条层层相叠，依现存情况看，分4至7层不等。石条下均布满木桩，石条部分还开有梯形道，以便散水使用。
南唐宫城门正对聚宝门大街。大街两旁伴以排水边沟，并杂植槐柳，”街!洞达，洵为壮观”。御街在今中华路一线。南唐宫署分列于御街两侧。宫门前的一条横街，自东西与御街成丁字形。从内桥往南，经过镇淮桥出南门直达长干桥。这一南北走向，为金陵古城画上了一条最美丽的中轴道道，使金陵古城更加雄伟壮观、绚丽多彩。
在李升称帝亲政的二十多年间，他改善政治，采取休兵息民，”兴利除害”的政策，严禁”压良为贱”，不许买良人子女为奴婢为减轻贫户负担，田租按田的好坏定租税多少，调兵兴役，及其他赋敛，都按税钱多少为标准倘为国死亡的人，可领取抚恤金三年。他还鼓励人民开垦荒地，发展农桑。因此，吴国和南唐初期，经济富庶，国力强盛。但是李升想长生不死却误信邪说迷信，服用药丹，他在位仅七年就因中毒病死。临死时，他对儿子李景说：”我吃金石，本想益寿，反而伤生，追悔莫及，你以后一定要警戒。”
南唐政权虽仅存三十八年，由于杨吴和南唐初期政治比较安定，经济比较发展，所以文化艺术领域也有新的成就。南唐时期，很多文化人和艺术家大都当了官，如朝中大臣、宰相中他们不仅是政治家、亦多为文学家和艺术家南唐中主李景和后主李煜也爱好文艺，他们自己就是有名的词人，所以南唐给后世留下了许多艺术造诣较深的作品。如《重屏会棋图》、《韩熙载夜宴图》、《江行初雪图》、《勘书图》等形象生动、技巧殊异，影响很大的艺术珍品。
南京现存的还有隋唐及南唐的文物遗迹主要有栖霞寺的舍利塔、明征君碑，千佛岩西壁的徐铉题名南唐二陵等。
南唐后主李煜的确在文学上有一定造诣，在政治上却很昏庸。他置江山于儿戏，明知敌兵压境、危在燃眉，而他不去重整朝政，却沉湎于声色奢侈的生活，日夜饮酒作文章。公元795年，被宋军主帅赵匡胤部攻入金陵城，李煜被俘，南唐灭亡。后来，北宋的江宁府，南宋的建康府和元代的集庆路，都沿用了南唐这座金陵城。就连明朝建的应天府城，亦采用金陵城南面的全部和东、西面的部分城墙。城门被采用的还有南门、龙光西门、西门和上水门、下水门及玄武水门。
