翌年七月，德川秀忠将征夷大将军一职传给长子家光，自己移至西丸隐居。第三代将军德川家光搬进新建的本丸，同时在二丸建造了一个附有茶室的御殿和巨大庭院，作为别馆。别馆于1630年（宽永七年）完成，由小堀远州设计。这处别墅比著名的桂离宫更加奢华。
1632年，秀忠因病去世，但江户城的总构工程仍然持续进行。1635年，工程终于进入最后阶段，江户城西北方开挖外护城河，将流入赤坂溜池的小河与另一侧曲町台地北方的平川支流汇整，使之与之前竣工的神田川相连接。这项工程使流经溜池—赤坂—四谷—市谷—牛込的外护城河，变成以江户城为中心、向右涡旋的“Y”字形护城河，使隅田川可以通往江户港。如此一来，江户城的总构工程终于完成了。
名为“见付”的城门成为“の”字形延伸的护城河的关卡。城门很多，俗称“三十六见付”，主要的为“江户五口”，即东海道的虎门、甲州道中的四谷门、上州道的牛込门、中山道的筋违桥门和奥州道中的浅草桥门。这些地方都由幕府的武士站岗，他们对进入江户的百姓进行检查，同时维护城下町的治安。
江户城完工
在江户城总构完成之际，将军德川家光重新建造本丸，作为收尾。从家康、秀忠时代算起，这是江户的第三次大工程，由酒井忠胜担任总奉行，于1637年（宽永十四年）正月正式动工。
江户的大木匠师木原义久、京都的大木匠师中井正纯领导江户、京都的优秀木匠、石工（穴太）、泥水匠、铁匠、漆艺师、画师，将大天守、御殿以及祭拜德川家康的东照宫建造得更宏伟、更富丽堂皇。结果他们营造得太过辉煌夺目，让家光受到惊吓，要求重新造得更质朴一些。
其间，由基督教问题引发的岛原之乱以及江户城中火灾使得工程一度延宕，但仍于1640 年四月竣工。自1590年（天正十八年）起，德川家经历三代五十年光阴所建造的江户城终于大功告成。
江户城本丸御殿
完工之后的江户城，规模当然是日本历史上前所未有的。“の”字形都市规划核心的内城郭，面积就有1.8平方千米；本丸、二丸、三丸、西丸和北丸，根据涡郭式设计，格局巧妙地呈右涡旋状。
当时日本各地城下町的平均面积都差不多，而江户城的内城郭就有一般城下町的规模那么大。由此可见，号称天下第一名城的江户城有多么广大、多么壮观。
江户城内的建筑物数目也十分惊人，有1座大天守、21座橹（望楼）、28间“多闻”（城中长屋）、99道门，以及无数御殿和仓库。本丸御殿的结构尤其复杂，简直像一个大迷宫。从东侧的江户城正面的大手进入，接着走到中雀门。穿过中雀门，就是本丸御殿的所在了，它可以大致分为表（前宫）、中奥（中后宫）和奥（后宫）三部分。
“表”是推动幕府政治的所在，以俗称“千叠敷”的大广间为中心，有对面所（白书院）、黑书院等巨大建筑。建筑内部装饰有名匠甲良丰后和平内大隅精心雕刻的作品，以及狩野探幽等人彩绘的画，有如日光东照宫般色彩华美。
“中奥”是将军的居所，以御座间和御休息间为主，还设有地震时避难用的 “地震间”。另有许多服侍将军的侍童的房间，大台所（大厨房）是最有名的大型建筑。
“奥”则是将军夫人和嫔妃的居所。有一道石墙隔在中后宫和后宫之间，管理严格，只有女人可以出入后宫。那里除了有将军夫人居住的御守殿以外，还有无数后宫婢女的房间，是名副其实的深宅大院，也被称为大奥（大后宫）。
江户城天守
建于本丸御殿后方（西北端）的大天守，是日本史上前所未见的高层建筑。在德川家康时代，江户已有环立式设计的大天守，后来由德川秀忠改建成单立式。德川家光第三次重建天守，设计和秀忠时代相同，也采取单立式，规模则稍微扩大，这时的天守成为天下第一的大建筑。
