国家中心城市是中国城镇体系规划设置的最高层级。2005年，国家编制全国城镇体系规划时提出这一概念。国家中心城市往往具有两大基本特征：(1)全国中心性；(2)区域国际性。
具体而言，国家中心城市具有下列功能：居于国家战略要津，肩负国家使命，引领区域发展，参与国际竞争，代表国家形象。国家中心城市既是引领全国新型城镇化建设的重要抓手，也是完善对外开放区域布局的重要举措。
就全国而言，国家中心城市是在直辖市和
省会城市层级之上出现的新的＂塔尖＂，集中了中国和中国城市在空间、人口、资源和政策的主要优势。2010年，国家明确提出五大国家中心城市：北京、天津、上海、广州、重庆。2016-2018年，国家先后支持成都、武汉、郑州、西安建设国家中心城市。
也就是说，国家中心城市堪称为天时、地利、人和三合一产物，是区域重点城市与重要卫星城市之间不断相互吸引与融合升级而产生政经军文教＂
引力波效应＂的必然结果。所谓引力波，就是指时空弯曲中的涟漪，通过波的形式从辐射源向外传播，这种波以引力辐射的形式传输能量。国家中心城市与周边城市之间的关系颇似这种时空涟漪效应。
目前，一些
发达国家已经形成特色明显的＂政经双核＂国家中心城市模式。比如，美国的
华盛顿和纽约，加拿大的
渥太华和多伦多，德国的柏林和
慕尼黑。当然，中国的北京和上海也与此相类似。但是，中国人口基数太大，多设几个国家中心城市，有助于社会更加和谐、稳定、均衡地发展。