元代时改为集庆路，城内设有东、西织染局，组织丝织品大量生产，专业工匠有6000多户，南京云锦也成为元代皇家御用品，逐渐成为江南地区纺织业中心。

　　1356年，朱元璋攻占集庆，改为应天府。1368年朱元璋建立明朝，以应天为京师，南京成为中国的政治文化中心，迎来历史上的第二次高峰。明初京师总人口约70万人，是当时中国规模最大、人口最多的城市，也是全世界最大的城市，修造历时达27年的南京明城墙，是世界上第一大城垣。鸡笼山麓的国子监学生多达近万人，还有日本、朝鲜等国的留学生在此学习。

　　1402年，朱棣发动靖难之役夺建文帝帝位，19年后迁都北平，将南京改为留都，设南京六部等机构。明代中叶，南京城人口达120万，成为当时世界上最大的首都。终明一朝，南京一直是南方乃至全国的政治、经济、文化中心。

　　1645年满清入关，攻陷南京后遂即废除国都地位，改应天府为江宁府，成为江南省省府。南京成为统辖江苏（含上海）、安徽和江西三省军民政务的两江总督驻地。在经济方面南京具有相当的重要性，清廷在南京设立规模庞大的江宁织造府，生产供应皇家需求的丝织品。