Năm 968, Đinh Bộ Lĩnh dẹp loạn 12 sứ quân, lên ngôi Hoàng đế, đặt quốc hiệu Đại Cồ Việt và đóng đô tại Hoa Lư. Kinh đô tồn tại qua các triều Đinh, Tiền Lê và đầu triều Lý cho đến năm 1010 khi Lý Công Uẩn dời đô ra Thăng Long. Kinh thành gồm thành Đông, thành Tây và thành Nam, lợi dụng núi đá vôi làm tường thành tự nhiên, nối bằng các đoạn tường đất. Di tích nổi bật hiện nay là đền thờ vua Đinh Tiên Hoàng và đền thờ vua Lê Đại Hành (dựng lại thời Hậu Lê trên nền cung điện xưa), lăng vua Đinh, lăng vua Lê, chùa Nhất Trụ, cùng khu khảo cổ nền cung điện thế kỷ X. Cố đô Hoa Lư được xếp hạng di tích quốc gia đặc biệt năm 2012 và là một trong bốn khu vực cấu thành Quần thể danh thắng Tràng An — Di sản Văn hóa và Thiên nhiên thế giới được UNESCO công nhận năm 2014. Lễ hội Trường Yên tổ chức tháng Ba âm lịch hằng năm.