Ngày 29 tháng 5 năm 2008, với gần 93% đại biểu tán thành, Quốc hội Việt Nam đã thông qua nghị quyết điều chỉnh địa giới hành chính thủ đô Hà Nội và các tỉnh, có hiệu lực từ 1 tháng 8 cùng năm. Theo nghị quyết, toàn bộ tỉnh Hà Tây, huyện Mê Linh của tỉnh Vĩnh Phúc và 4 xã thuộc huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình được sáp nhập về Hà Nội. Từ diện tích gần 1.000 km² và dân số khoảng 3,4 triệu người, Hà Nội sau khi mở rộng có diện tích 3.324,92 km² và dân số 6.232.940 người, nằm trong 17 thủ đô lớn nhất thế giới. Ngày 8 tháng 5 năm 2009, địa giới các huyện Thạch Thất và Quốc Oai được điều chỉnh lại. Cũng trong cùng thời điểm, quận Hà Đông được thành lập từ thành phố Hà Đông trước đây và thành phố Sơn Tây được chuyển thành thị xã Sơn Tây như cũ. Năm 2010, Hà Nội đã tổ chức thành công Đại lễ 1000 năm Thăng Long - Hà Nội để lại dấu ấn trong lòng người dân và bạn bè quốc tế. Hoàng thành Thăng Long, văn bia tại Văn Miếu - Quốc Tử Giám và Lễ hội Thánh Gióng đã được UNESCO công nhận là di sản văn hóa thế giới. Nhiều công trình quan trọng như cầu Vĩnh Tuy, bảo tàng Hà Nội, công viên Hòa Bình... đã được khánh thành. Năm 2010 Hà Nội cũng đạt được những kết quả khả quan trọng trong phát triển kinh tế. GDP tăng 11%, thu nhập bình quân đầu người xấp xỉ đạt 2.000 Đô la Mỹ. Tổng thu ngân sách trên địa bàn vượt 100.000 tỷ đồng. Hà Nội đã tổ chức thành công đại hội Đảng bộ lần thứ 15 với mục tiêu tới năm 2015 phát triển thành thành phố công nghiệp theo hướng hiện đại, trung tâm hành chính chính trị quốc gia, trung tâm lớn về kinh tế và giao lưu quốc tế, trung tâm văn hóa giáo dục y tế của cả Việt Nam. Thành phố phấn đấu GDP bình quân đầu người đạt 4.300 Đô la Mỹ vào năm 2015. Tính tới ngày 30 tháng 10 năm 2010, dân số toàn thành phố là 6,913 triệu người (tổng kiểm tra hộ khẩu trên địa bàn).