甚至连朱元璋迟早要入住的地下宫殿——明孝陵，都是刘基为其选的地址。修建新京城的时候，之所以没有将有龙气的钟山放到南京城中，而让城墙修到钟山山麓，并把皇宫罕见地放在京城东边，正是为了让皇宫与钟山相邻，让朱元璋很方便地能够观察自己死后的住宅。
洪武元年八月，朱元璋正式将应天府改名南京，而以汴梁为北京，以濠州为中都。
刘基主持修建了新宫，而且在皇宫的基础上，重新设计了新首都。而这个新南京，也堪称中国建筑史上的重大突破。
因为地形原因，南方城市多为不规则形状，而非北方都城那样呈标准四方形。刘基设计的新南京，充分考虑到了应天府周边多山、多湖、多河的特点，顺应天然，改变了历朝建都必取方形的惯例，因此，规模自然比南唐金陵城大得多，可以把卢龙山（狮子山）、鸡笼山、覆舟山（小九华山）和龙广山（富贵山）等通通都纳入城墙之内。修建护城河的时候，刘基也充分考虑了秦淮河与玄武湖的地貌进行设计。
因为依山靠水，城墙高度和厚度也并不统一。最高处可达十二丈，一般在三四丈之间，最宽处可达五丈，一般在八尺到两丈之间。这在历代都城中也是独一无二的。可以想象，这么大的都城，本身就不是方方正正的，追求城墙高度和厚度的统一也就显得毫无必要了。
刘基把设计的图纸呈给朱元璋时，后者也是相当满意的。并先后征调二十万工匠，从至正二十六年（1366年）开始动工，历经二十一年，到洪武十九年（1386年）才最终完全落成。
最终的南京城墙，周长达到了六十七里，成为世界城建设史规模最大的城防设施（后来的北京城墙，全长大约四十八里）。建有雉堞（垛口）一万三千余个、窝棚两百座，共有十三座城门（北京城墙四面共计有九门）：“三山聚宝临通济，正阳朝阳定太平，神策金川近钟阜，仪凤定淮清石城。”城墙建设充分考虑到安全的需要，每道城门都设有木门和千斤闸各一道，并设计有瓮城及藏兵洞等，真正称得上固若金汤。
让人感到遗憾的是，当南京城全部落成时，设计者刘基早已不在人间，更让人惋惜的是，在靖难之役中，守护金川门的李景隆投降了朱棣，让这座城池的防御作用完全没有发挥出来。
刘基规划的皇城和宫城，也成为了朱棣修建北京城的样板。今天故宫的建筑格局，基本上只是在模仿南京皇城，甚至连名称都几乎完全一样。当然因为地理环境发生了改变，北京城用不着像南京那样建设成不规则形状，而是建成了四方形。在朱棣下诏修建北京城时，刘基早已经不在人间，但在民间传说中，刘伯温修建北京城的故事，却十分流行。这至少说明了，刘基在中国百姓心目中的影响力是何等之大。
三、选定新国号，影响深远
朱元璋决定在洪武元年正月初四登基，而且事先宣布了告示，说天气不好绝不当皇帝。这当然是精心策划的。他的信心，绝对不是来自对上天的信任，而是来自身边能预测天气的专家。在鄱阳湖大战中，刘基准确预测到了东北风，让七艘小船完成了火烧陈友谅大营的壮举；在平江城下，刘基准确预测到了暴雨霹雳，让恶劣的天气帮助徐达轰倒了张士诚的老巢。而这一次，刘基又用自己的准确预测，不仅为朱元璋挑选了好日子，避免了与陈友谅类似的苦恼，更帮新皇帝大大提高了威信。
而朱元璋为自己选定大明为国号，这个决定也是耐人寻味的。现在，越来越多的历史学家相信，这个国号，与正月初四的登基日期一样，都是出于刘基的设?计。
其实在元朝之前，国号的选择并不复杂，秦国的国号，来自他们祖祖辈辈生活的地方——陕西甘肃一带，被称为秦地。而汉朝的国号，来自刘邦受封汉王的地方汉中。这是第一种情况。两个少数民族政权辽和金，都是以他们居住地的河流——辽河与金水得名。
