第二，整座城气势宏伟、规模巨大。全城南北长8600米，东西长9700多米，总面积约84平方公里，比今西安旧城和北京旧城都要大许多。城周围有宽约5米、高约6米的城墙环绕，有12座城门，每个方向各开3个，每个城门各开3个门洞，南面正中明德门因处在全城中轴线上开设有5个门洞，而东面春明门只有一个门洞，这些都是以前城区建设中所没有的。
　　第三，城内区划明确。全城由宫城、皇城、郭城组成，沿南北轴线将宫城、皇城置于全城的主要位置，郭城则围绕在宫城和皇城的东、西、南三面。宫城位于南北轴线的北部，城内用墙分隔成3部分，中部为大兴宫，是皇帝起居、听政的地方；东部为东宫，专供太子居住和办理政务；西部为掖庭宫，专供宫女学习技艺的地方。宫城南面是皇城，又叫子城，是封建社会政府机关六省、九寺、一台、四监、十八卫所在地；百官衙署行列分布，东有宗庙，西有社稷。郭城又叫罗城、京城，是城市居民和官吏的住宅区；东西两面各有一市，西为利人市，东为都令市，是京城的商业区，各占地约10000平方米，里面店铺林立、商业繁荣。这种把宫城、官署和居民区严格区分开来，划分整齐明确、布局完整对称的方式是宇文恺的一大创造，对后世都城建设有重大影响。
　　第四，大兴城采用了里坊制的设计原则。东西大街和南北大街纵横交错，将全城分为108个方块（不包括东西两市所占的4个及曲江池和人苑各占的1个）。每个方块当时称作“里”，唐朝称之为“坊”，因此称之为“里坊”。里坊的布局沿中轴线左右对称、均匀分布，呈棋盘式；每个里坊各有名称，大小不一；里坊内官吏、居民住宅，寺庙、道观、商业店铺等应有尽有，类似于我们现在的居民小区；里坊周围有围墙，大的里坊四面开门，中辟一字街，小的里坊开东西门，有一条横街。 第五，城里街道宽直、整齐划一。有南北大街11条、东西大街14条；通向城门的街道，宽度都在百米以上，界于宫城和皇城之间的横行街最宽，达22O米，位于南北中轴线上的主干道朱雀大街宽15O米，不通城门的街道宽度在42—68米之间，最窄的四周沿城墙的顺城街，其宽也有25米。每条大街的路旁都栽有树木，整齐划一，构成一条绿荫大道。路面铺有砖石，平整、坚实。大道两侧设有排水沟，以解决城里的排水问题。这些大街和里内街道以及首尾相通的巷道构成了四通八达的城市交通网。
　　大兴城于开皇二年（公元582年）6月开始营建，当年12月基本竣工，次年3月就迁人使用。前后仅用了9个月的时间，这是世界都市建设史上的一大奇迹。大兴城规划之完整、严谨，规模之宏大，建设之快，在当时世界上是无与伦比的，在我国建筑历史上也是令人注目的里程碑式建筑，充分反映了我国古代城市规划、设计和建造的水平，也显示了宇文恺的卓越设计才能和非凡建筑技能。
　　宇文恺在主持建造了大兴城之后，在大业元年（公元6O5年）又主持规划建设另一座大型城市——东都洛阳城。 由于南方经济的迅速发展，自南北朝以来，全国经济中心已经逐渐南移，统治者需要的大量稻米、物资都从南方调人。因此仁寿四年（公元6O4年）隋场帝就考虑到大兴城地处西北，位置偏僻，物资调运困难，不能满足朝廷各方面的需要，而且也不利于对全国的控制。于是在大业元年下令在洛阳营建东都，仍由宇文他主持规划、设计。
　　东都又称东京，位于汉、魏洛阳城之西约1O公里，它北依祁山，南对龙门，地理位置优越。建筑工程自大业元年三月（公元6O5年4月）开始，次年正月（公元6O6年2月）即告建成，前后仅用了1O个月时间。由于洛阳水陆交通方便，自隋至北宋，一直作为陪都，成为又一个社会政治、经济、文化的中心。东都的规模比大兴城略小，规划、布局与大兴城相似。整体规划仍力求方正、整齐、分布均匀、对称，只是由于地形的关系，即洛水由西向东穿城而过，把全城分为南、北不相平衡的两部分，使得东都的布局难以象大兴城那样采取南北对称的方式，而只得采取了东西完全对称的格局。全城仍采用由宫城、皇城和郭城所组成，只是宫城和皇城位于全城的西北部，郭城则位于二者的东面、南面，仍采用了里坊制的设计。
　　宇文恺是建筑、规划、设计的多面手，除了大兴城、洛阳城的规划、设计外，在其他建筑的设计、建造上，同样表现了他的建筑才华。他曾受命率领水工开凿了连接大兴城、渭水和黄河，长300余里的广通渠。广通渠的开凿既方便了漕运，又灌溉了两岸的农田，有“富民渠”之称。后来宇文恺又受命负责在陕西歧州（今陕西凤翔县）建造仁寿宫。仁寿宫建在山峦之中，工程复杂、艰巨，遇到许多复杂的技术难题；但宇文恺凭借自己出色的规划设计和精心组织施工，用了两年多的时间，就建成了一座雄伟壮丽的宫殿。宇文恺还设计、建造许多奇妙的建筑，如他曾建造一座大型帐篷，里面可坐几千人，隋场帝曾在俞林（今属山西）城东的大帐内，宴请当地的启地可汗及其部落350O多人。他还曾制作一种大型活动建筑“观风行殿”，上面为宫殿式木结构建筑，可以拆卸和拼装，殿内可容数百人；下面设有带轮的机械，可以在地上移动，非常灵活、迅速。隋场帝曾带大帐和“观风行殿”巡视北部边境，观者无不惊奇、赞叹。宇文恺还为建筑物设计一些神奇机关，显示了另一方面的设计才能，如在东都观文殿一个书屋的设计中，宇文恺就安置了一个很巧妙的机关，在门上悬有锦幔，上面设有两只凌空欲飞的仙鹤，当有人来到门前，踏动地上的机关时，这两只飞鹤就会冉冉升起，收起锦幔，书屋的大门也随之缓缓打开，人们如同进人神话世界。宇文恺还曾对周王朝时期朝廷的前殿——明堂进行了研究，而且绘制了明堂的建筑设计图，制作了立体模型（木样）；在明堂建筑图和木样中都使用了比例尺，这种利用比例关系绘制建筑图形和制作立体模型的方法，是中国建筑史上的一大创举。
　　宇文恺著有《东都图记》2O卷、《释疑》1卷和《明堂图议》2卷。除《明堂图议》的部分内容保存在《隋史》中流传到现在外，其余都已失传。