唐代长安的科技文化也十分发达。岐州雍县（今宝鸡凤翔县）人李淳风主持编修了新历法《麟德历》，创制了新型铜制浑天仪，并同他人一起整理注释了《九章算经》、《周髀算经》、《缀术》等l0部有名的算经。著名地理学家贾耽，绘制了《海内夷图》，编纂了《古今郡国县道四夷述》。李吉甫编纂了《元和郡县志》。著名医学家孙思邈（京兆华原，即今陕西耀县人），收集了许多散在民间的秘方、单方，著有《急备千金要方》和《千金翼方》，这是我国最早的两部医学巨著，对后世医学影响极大。唐代设有史馆编纂史书，开创了官修史书的制度。二十四史中的《晋书》、《梁书》、《陈书》、《北齐书》、《周书》、《隋书》、《南史》、《北史》等都是唐初在长安编成的。京兆万年（今陕西长安县）人杜佑编纂的《通典》是我国第一部专门论述典章制度的史书。名列“唐宋八大家”之首的韩愈在长安竭力推行“古文运动”，千古名篇《师说》就是他803年在长安写成的。
唐代是我国古典诗歌发展的鼎盛时期。唐代的大多数诗人在长安留下了脍炙人口的诗篇。李白初到长安，以《蜀道难》被誉为“谪仙人”。他在陕西创作了许多不朽的诗篇。“诗圣”杜甫诗歌流传下来的共有1400余首，其中在长安创作的有200多首，《新安吏》、《石壕吏》、《潼关吏》、《塞芦子》、《留花门》等辉煌诗篇都是在长安一带写成的。白居易的《新乐府》、《秦中吟》等数十首诗写于长安及其附近，著名的《长恨歌》是806年其任周至县尉时写下的。京兆万年人杜牧，著有千古名篇《阿房宫赋》和《过华清宫》等七绝。大诗人王维在长安居住数十年，脍炙人口的《送元二使安西》就写于长安。王维晚年在蓝田辋川居住，把自己的田园诗汇集成册，题名《辋川集》。
唐长安城内集中了全国著名的画家和画工。唐初的阎立德、阎立本，盛唐时期的吴道子、李思训、韩干、张萱，中唐时期的周昉、韩晃，都在长安留下了不朽之作。唐代壁画水平十分高超。关中地区发掘、整理的诸唐墓中，有大批精美的壁画。