Những cửa ô của kinh đô Thăng Long xưa là các cửa ngõ giao thương giữa kinh thành với các địa phương. Nối các cửa ô với nhau là một thành được đắp bằng đất và các lũy tre dày đặc. Các cửa ô được đặt tên theo làng theo tổng. Mỗi cửa ô thời ấy có lẽ là một chiếc cổng ngày mở đêm đóng bởi mỗi phường như một làng khép kín, có cây có rào, có tuần đinh canh phòng để ngăn ngừa đạo chích và canh chừng hỏa hoạn. Các cửa ô có lính gác (quân đội). Cụ Lê Hữu Trác trong cuốn Thượng kinh ký sự tả cái Ô Chợ Dừa: “Một cái thành đất không cao lắm. Bên cạnh là một cái tường nhỏ, trên mặt tường là đường xe ngựa đi, ở mé ngoài hàng rào che kín mít. Dưới chân tường là hào sâu. Trong hào thả chông xem ra rất kiên cố. Thành có ba vọng canh, nơi nào cũng có lính sắp hàng, gươm súng sáng quắc". Do chính sách quốc phòng của mỗi triệu đại khác nhau nên số lượng cửa ô cũng thay đổi. Đời nhà Nguyễn, sách Bắc thành dư địa chí soạn hồi đầu thế kỷ XIX cho biết Hà Nội có tới 21 cửa ô, nhưng không liệt kê tên các cửa ô.

 Năm 1831, trong bản đồ Tòa thành Hà Nội của các ông Lê Đức Lộc và Nguyễn Công Tiến có ghi lại vị trí và tên của 16 cửa ô: Ô Yên Hoa (nay là ngã ba đê Yên Phụ - đường Thanh Niên), Ô Yên Tĩnh (nay là ngã ba đê Yên Phụ - Cửa Bắc), Ô Thạch Khối (nay là đầu dốc Hàng Than), Ô Phúc Lâm (nay là đầu phố Hàng Đậu), Ô Thanh Hà (nay là Ô Quan Chưởng), Ô Trừng Thanh (nghe nói ở vào khoảng bên phải nhà tắm công cộng Chợ Gạo cũ, không biết cái nhà tắm đó còn không), Ô Mỹ Lộc (nay là ngã ba đường Trần Quang Khải - Hàng Mắm), Ô Đông An (nay là ngã ba Trần Quang Khải - Hàng Thùng), Ô Tây Luông (nay là Nhà hát Lớn), Ô Nhân Hòa (nay là ngã ba Trần Quang Khải - Trần Hưng Đạo), Ô Thanh Lãng (nay là ô Đống Mác), Ô Yên Ninh (nay là ngã tư phố Huế - Đại Cồ Việt, tức Ô Cầu Dền), Ô Kim Hoa (ở ngã tư quốc lộ 1 - Đại Cồ Việt, tức Ô Đồng Lầm), Ô Thịnh Quang (nay là ngã tư Hàng Bột [Tôn Đức Thắng] - Khâm Thiên, tức Ô Chợ Dừa), Ô Thanh Bảo (nay là Bến xe Kim Mã), Ô Thụy Chương (nay là khoảng vườn hoa Tây Hồ ở đầu đường Hoàng Hoa Thám). Phía ngoài các cửa ô ấy đều là “nhà quê” cả (như phường Nghĩa Đô bây giờ quê của nhà văn Tô Hoài).

Bản đồ tỉnh thành Hà Nội vẽ năm 1866 đời Tự Đức thì chỉ có 15 cửa ô, mất đi cửa ô Nhân Hòa (nhường cho sự ra đời cái dốc Vạn Kiếp chăng?). Nhiều cửa ô lại mang tên mới: Yên Hoa thành Yên Phụ, Yên Tĩnh thành Yên Định, Thạch Khối thành Nghĩa Lập, Phúc Lâm thành Tiền Trung, Tây Luông thành Trường Long, Thanh Lãng thành Lãng Yên, Yên Ninh thành Thịnh Yên, Kim Hoa thành Kim Liên, Thịnh Quang thành Thịnh Hào. Khoảng mười lăm năm tiếp theo, cũng vẫn 15 cửa ô, nhưng Yên Định đã đổi ra Yên Ninh, Đông Hà thành Thanh Hà, Trường Long thành Cựu Lâu. Thời đó vận chuyển hàng hóa và đi lại chủ yếu bằng đường sông cho nên dọc sông Hồng có nhiều bến, phố xá đông đúc với nhiều hiệu buôn lớn của người Việt và người nước ngoài. Vì thế người ta phải mở nhiều cửa ô để việc đi lại được dễ dàng. Ở phía tây có 2 cửa, phía nam có 3 cửa, ra sông Hồng có 11 cửa. Hai cửa ô Thanh Hà và Trừng Thanh rất gần nhau vì thời xưa cửa sông Tô Lịch nằm giữa hai ô này.

 Đến thế kỷ 20, trên sách báo chỉ còn nhắc đến tên của năm cửa ô, đó là: ô Cầu Giấy, ô Cầu Dền, ô Chợ Dừa, ô Đống Mác và ô Quan Chưởng. Bài hát của cố nhạc sĩ Văn Cao có câu “5 cửa ô đón mừng đoàn quân tiến về” là nhắc tới 5 của ô này. Thực tế, hiện nay chỉ còn tồn tại duy nhất một cửa ô, đó là cửa ô Quan Chưởng. Cửa ô Quan Chưởng được xây dựng vào năm Cảnh Hưng thứ 10 (1749), có tên chữ là Đông Hà Môn (cửa Đông Hà – cửa ô ở phường Đông Hà trước kia). Đây là cửa ô được mở qua tường phía đông của tòa thành đất bao quanh khu kinh thành Thăng Long xưa. Công trình này đã từng được trùng tu, sửa chữa hai lần, đó là vào năm Gia Long thứ 3 (1804) và năm Gia Long thứ 16 (1817), tuy nhiên, kiến trúc hiện nay là kết quả của lần sửa chữa vào năm 1804. Người ta gọi cửa ô này là cửa ô Quan Chưởng là để ghi nhớ công lao và sự hy sinh của viên quan Chưởng Cơ – chỉ huy vệ binh, người Bắc Ninh, đã cùng với khoảng 100 binh lính nhà Nguyễn anh dũng chiến đấu chống quân Pháp khi chúng đánh vào thành Hà Nội lần thứ nhất (1873) qua cửa ô Đông Hà.

Sau khi chiếm đóng Hà Nội, người Pháp đã cho phá bỏ các công trình cũ quanh thành thị để mở rộng khu phố mới. Trước khi phá bỏ các cửa ô cũng như các công trình kiến trúc cũ của đô thành Thăng Long người pháp cho lấy ý kiến của người dân nơi có công trình dự định tháo dỡ. Hầu hết các quan tổng ở các cửa ô đã vận động dân chúng đồng ý cho phá bỏ các cửa ô để mở rộng phố mới. Tới ô Quan Chưởng, thì vấp phải sự phản đối dữ dội của nhân dân ở đây mà đứng đầu là ông cai tổng Đồng Xuân lúc đó là Đào Đăng Chiểu (1845-1916), người làng Khúc Thủy (Hà Đông).Chính phủ Pháp không phê duyệt tháo dỡ ô Quan Chưởng do hồ sơ không đầy đủ. Vì vậy cửa ô này được giữ lại, và lưu giữ được một nét kiến trúc độc đáo mà chỉ riêng Hà Nội mới có.

Cửa thành là cửa ra vào nơi làm việc của triều đình và nơi ở của gia đình nhà vua. Hoàng thành Thăng Long xưa rộng lớn và có rất nhiều cửa. Năm 1805, Gia long cho phá bỏ tường của Hoàng Thành cũ vì cho rằng nó quá rộng lớn cho một  Trấn Bắc thành.Thành Hà Nội do Gia long xây dựng nhỏ hơn nhiều so với Hoàng thành Thăng Long.Thành hình vuông mỗi bề chừng một cây số xung quanh là hào nước sâu. Bốn bức tường thành tương ứng với bốn con phố hiện nay là: phố Phan Đình Phùng ở phía Bắc, phố Lý Nam Đế ở phía Đông, phố Trần Phú ở phía Nam, đường Hùng Vương ở phía Tây. Tường thành xây bằng gạch hộp, chân thành xây băng đá xanh và đá ong. Tường cao 1 trượng 1 thước, dày 4 trượng. Thành mở ra 5 cửa là: cửa Đông (tương ứng với phố cửa Đông bây giờ), cửa Tây (tương ứng với phố Bắc Sơn hiện nay),cưả Bắc (nay vẫn còn), cửa Tây Nam (tương ứng với đoạn giao phố Chu Văn An và Nguyễn Thái Học bây giờ), cửa Đông Nam (tương ứng với đoạn giao phố Điện Biên Phủ và Nguyễn Thái Học bây giờ). Đường vào cửa xây vòm xuyên qua tường thành dài 23 m. Trên mỗi cửa có lầu canh gọi là thú lâu. Khi Pháp chiếm xong toàn Đông Dương đã chọn Hà Nội là thủ đô của liên bang Đông Dương thuộc Pháp. Thành Hà Nội bị phá đi hoàn toàn để lấy đất làm công sở và trại lính cho người Pháp. Cửa Bắc và cột cờ là hai công trình kiến trúc của thành Hà Nội do nhà Nguyễn xây dựng được giữ lại. Người Pháp giữ lại cửa Bắc vì nơi đây còn hai vết đại bác do pháo thuyền Pháp bắn từ sông Hồng năm 1882 khi Pháp hạ thành Hà Nội lần thứ hai để tượng trưng cho sức mạnh quân sự họ.