故宮成型于明清兩朝，古老的北京城自設計建造的時候就要求中軸線同子午線重合，“正南正北”方向，南自永定門，北至鐘樓，北京現在的中軸線全長7.7公里。
新中國成立初期，為規劃北京城市政建設，北京市的測量專家就已經發現了這種“偏離”，據說，他們曾將這個問題向有關部門做過匯報，但歷史事實無法改動，由于偏差比較小，從南端起始點(永定門)開始，向北延伸時開始呈逆時針方向偏離子午線，而終點位置(鐘樓)，換算后的實際距離，已經離開子午線約300米！現實中的中軸線的確偏離了子午線，北京的中軸線并不是正南正北的走向。
中軸線從永定門到鐘鼓樓，全長7.7公里的中軸線是古都北京的中心標志，也是世界上現存最長的城市中軸線。京中都在850多年前北京被稱作京中都，具體指廣安門那個位置。1620年成吉思汗三次攻打京中都，后來忽必列在此基礎上建立了元大都。700多年前，北京現有的中軸線是沿用元大都時的中軸線，元代中軸線是由“監筑”之職的是忽必烈的重臣劉秉忠和他的學生郭守敬二人主持興建，二人皆為河北邢臺人。當年成吉思汗攻克京中都(今北京)時，將它破壞殆盡，之后，元朝在京中都的基礎上建立了元中都；到了明朝，為防范蒙古人，在元中都基礎上，加建了德勝門一線，而東西城墻則沿用元代的土城，包砌了城墻，中軸線方向未動；清沿用明城，中軸線也未改動，到今天已有730多年。
北京中軸線繼續往北延伸，延長線恰好通過距離北京270多公里的古開平，即今內蒙古自治區錫林郭勒盟的兆奈曼蘇默。兆奈曼蘇默是元上都遺址所在地，當年忽必烈就是從此地遷都到元大都(今北京)的。而事實上，元世祖忽必烈實行“兩都巡幸制”：冬天在元大都辦公，元大都就是所謂的“冬都”；夏天在元上都辦公，元上都即是“夏都”。中軸線偏離的事實，乃是元代開國皇帝忽必烈有意為之。
所以民間有個說法就是明清33位皇帝的龍椅坐歪偏離北京中軸線。