对于唐上阳宫的具体面积，由于暂未开展全面的考古勘察，学术界尚无定论，仅能通过史料记载进行推测。
洛阳市唐上阳宫文化园
首先，上阳宫的大致方位，据《资治通鉴》卷二百八胡三省注：“上阳宫在宫城之西，故曰西宫”。
由此观之，上阳宫总体大致位于宫城（紫微城）之西。至于是西面何处，可据《旧唐书·地理志》记载：“上阳宫，在宫城之西南隅。南临洛水，西拒谷水，东即宫城，北连禁苑。”
2010年清华大学出版的《中国古典园林史》中，绘制了上阳宫的大致布局。由于年代相对较早，难免出现疏漏。
《中国古典园林史》中的上阳宫布局
随着考古工作的推进，越来越多的上阳宫遗址被发现。据2017年洛阳考古出版的《唐东都上阳宫问题再探讨》中，揭示建国以来皇城西南发现的唐代建筑遗址，推断为上阳宫极小的局部。
由图可知，在皇城西南，存在不少上阳宫的遗迹。这正对应了《唐六典》所记载的:“上阳宫在皇城之西南，苑之东垂也，南临洛水，西拒谷水，东面即皇城右掖门之南。上元中营造,高宗晚年常居此听政焉。”
然而，这与《旧唐书》、《资治通鉴》记载的“宫城之西”略有出入。《新唐书》记载亦是如此。
《新唐书·地理志》：“上阳宫在禁苑之东，东接皇城之西南隅，上元中置，高宗之季常居以听政。”
由于上阳宫遗址所发掘的部分极其有限，其具体面积暂无法确定。据唐·王建《上阳宫》记载，上阳宫“洛水穿宫”、“幔城入涧
”可知，上阳宫是有洛水、涧河流入宫中的。
洛阳市唐上阳宫文化园
此外，上阳宫虽西拒谷水，但隔谷水，其西面还有座西上阳宫。其具体面积亦不得而知。
《旧唐书·地理志》：“上阳之西，隔谷水有西上阳宫，虹梁跨谷，行幸往来。”
《唐两京城坊考》：“西上阳宫在上阳宫之西南,两宫夹水驾虹桥，以通往来。”
《唐六典》：“其西则有西上阳宫。两宫夹谷水虹桥,以通往来。
结合《中国古典园林史》与近年来的考古成果，得出上阳宫的大体布局：
由此推测，上阳宫大致面积约8平方千米，大于正宫紫微城（4.2平方千米）。作为别宫，面积大于正宫其实是正常现象。如清代承德离宫占地面积约5.64平方千米，是清代北京正宫紫禁城0.72平方千米
的8倍左右。但实际上唐上阳宫并未展开全面的考古勘察，其具体面积暂且无法确定。
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