對於唐上陽宮的具體面積，由於暫未開展全面的考古勘察，學術界尚無定論，僅能通過史料記載進行推測。
洛陽市唐上陽宮文化園
首先，上陽宮的大致方位，據《資治通鑑》卷二百八胡三省注：“上陽宮在宮城之西，故曰西宮”。
由此觀之，上陽宮總體大致位於宮城（紫微城）之西。至於是西面何處，可據《舊唐書·地理志》記載：“上陽宮，在宮城之西南隅。南臨洛水，西拒谷水，東即宮城，北連禁苑。”
2010年清華大學出版的《中國古典園林史》中，繪製了上陽宮的大致佈局。由於年代相對較早，難免出現疏漏。
《中國古典園林史》中的上陽宮佈局
隨著考古工作的推進，越來越多的上陽宮遺址被發現。據2017年洛陽考古出版的《唐東都上陽宮問題再探討》中，揭示建國以來皇城西南發現的唐代建築遺址，推斷為上陽宮極小的局部。
由圖可知，在皇城西南，存在不少上陽宮的遺蹟。這正對應了《唐六典》所記載的:“上陽宮在皇城之西南，苑之東垂也，南臨洛水，西拒谷水，東面即皇城右掖門之南。上元中營造,高宗晚年常居此聽政焉。”
然而，這與《舊唐書》、《資治通鑑》記載的“宮城之西”略有出入。《新唐書》記載亦是如此。
《新唐書·地理志》：“上陽宮在禁苑之東，東接皇城之西南隅，上元中置，高宗之季常居以聽政。”
由於上陽宮遺址所發掘的部分極其有限，其具體面積暫無法確定。據唐·王建《上陽宮》記載，上陽宮“洛水穿宮”、“幔城入澗
”可知，上陽宮是有洛水、澗河流入宮中的。
洛陽市唐上陽宮文化園
此外，上陽宮雖西拒谷水，但隔谷水，其西面還有座西上陽宮。其具體面積亦不得而知。
《舊唐書·地理志》：“上陽之西，隔谷水有西上陽宮，虹梁跨谷，行幸往來。”
《唐兩京城坊考》：“西上陽宮在上陽宮之西南,兩宮夾水駕虹橋，以通往來。”
《唐六典》：“其西則有西上陽宮。兩宮夾谷水虹橋,以通往來。
結合《中國古典園林史》與近年來的考古成果，得出上陽宮的大體佈局：
由此推測，上陽宮大致面積約8平方千米，大於正宮紫微城（4.2平方千米）。作為別宮，面積大於正宮其實是正常現象。如清代承德離宮佔地面積約5.64平方千米，是清代北京正宮紫禁城0.72平方千米
的8倍左右。但實際上唐上陽宮並未展開全面的考古勘察，其具體面積暫且無法確定。
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