秦孝公十二年（前350），为了巩固第一次变法的成果，为秦日后的中原争霸创造更有利的条件，商鞅被任命为大良造，开始进行第二次变法。而商鞅的二次变法颁布的首条诏令便是迁都咸阳。这是自秦灵公“居泾阳”、秦献公“城栎阳”后，正式将都城迁在这里。此后秦人创造了辉煌的战绩和璀璨的历史，咸阳由此成为中国历史上的第一个帝都。
在军事战略方面，三家分晋后，魏国因为李悝的改革而迅速崛起，成为战国时期数一数二的强国，秦国想要挥师东进，魏国首当其冲。秦献公徙都栎阳，其目的便是为了东征中原。但是随着秦魏之间斗争形势的变化，双方争锋的焦点已由河西地区转移到函谷关以东，如此一来，栎阳的位置就有些偏北了。而咸阳地处泾渭交汇之处，北依高原，南临渭河，东有高陵环绕，西有千里沃野，足以保障军需，居高临下，战略地势十分优越。
在交通运输方面，咸阳附近道路密集，“天下辅辏，并会而至”。横贯关中的东西大道滨渭而行，沿渭河北岸可东出临晋关（在今陕西省大荔县东），直抵魏国腹地。春秋时期，秦穆公令公子挚送晋公子重耳回国，至渭阳，便是“东行送之于咸阳之地”，然后由此入晋的；麻隧之战，诸侯联军攻至秦国腹地，也很可能是沿此道而行。沿灞水与丹水谷地东南行，穿越秦岭可直达荆楚，这条道路在灞水下游与函古道相交，离咸阳也很近。另外，咸阳靠近渭河，是一个重要的渡口，若浮渭而下，可直入黄河，便于漕运。秦孝公迁都咸阳，重要原因之一就是为了控制这一渡口。
在地理环境方面，咸阳境内有许多黄土台原，土质深厚肥美，又地形高亢，不受河水泛滥之灾。境内沣水、泾河、渭河多条河流交汇，孕育出大片的良田沃土，比栎阳一带的盐碱地土质好的多，足以满足农业生产的需要。山行地势上，逶迤起伏的秦岭与嵯峨山、九嵕山南北环抱，险峻巍峨；周围关隘林立，东有崤山、函谷关、难控峣关、武关。西依拢山、大散关，北借黄土高原、萧关，四面都有天然地形屏障，“四塞为固，金城千里”。定都咸阳，进可以攻，退可以守。而且咸阳距离周的镐京不远，又曾是毕公高的采邑，人口密集，经济、文化发达。
在政治集权方面，雍城长期作为秦国的都城，盘踞着大量的旧贵族势力，他们对新法的推行产生了巨大的阻力。迁都咸阳后，能在很大程度上摆脱这些旧势力的束缚，有利于新法的迅速实施。
最终，秦孝公 十三年（前349），秦正式由栎阳迁都咸阳。
