Разрушенный монголами и оставленный жителями Самарканд в период правления Амира Темура заново возрождается, но южнее древних развалин. Превращенный в столицу, Самарканд становится самым привилегированным городом Мавераннахра. Строительными работами и благоустройством города руководил близкий Темуру военачальник эмир Акбуга.
В 1371 году новый Самарканд был обнесен мощной крепостной стеной, которая имела шесть ворот — Аханин, Шейхзаде, Чорсу, Каризгох, Сузангаран и Фируза. В западной части города были построены цитадель, резиденция Амира Темура дворец Коксарай и Бустансарай, где располагался весь управленческий аппарат. Коксарай представлял собой четырехэтажное купольное здание, портал, арка и стены которого были покрыты разноцветными мозаичными изразцами и майоликой, в основном, голубого цвета, отсюда и название "Коксарай" (Голубой дворец). В Коксарае проводились церемонии возведения на трон, когда правителя торжественно усаживали на своеобразный каменный трон — "Кокташ" (голубой камень), покрытый белым войлоком. В цитадели располагались оружейные мастерские и арсенал, монетный двор и тюрьма. Среди монументальных зданий, построенных в это время, особого внимания заслуживает городская соборная мечеть — Масжиди Джами, известная в наше время как мечеть Биби-Ханым. Кроме соборной мечети, в этот период был построен ряд прекрасных мавзолеев Шахи Зинда, а также усыпальница Гур Эмир, где похоронены Амир Темур и некоторые члены его семьи. Руи Гонсалес де Клавихо, в 1404 году во главе кастильского посольства посетивший Самарканд, был поражен размахом строительных работ. Об этой поездке Клавихо оставил подробный дневник, напечатанный в 1582 году под названием "Жизнь и деятельность великого Тамерлана".
Следует отметить, что в строительной деятельности Амир Темур преследовал определенные политические цели — возведенные им величественные архитектурные сооружения, особенно на границах со степью (в частности, мавзолей Ахмада Яссави в Туркестане), должны были демонстрировать силу, могущество и величие его империи. В этой связи в Кеше на портале дворца Ак-сарай среди росписей были высечены слова: "Если ты сомневаешься в нашей силе и могуществе, взгляни на построенное нами".
В Самарканде при Амире Темуре можно было встретить мастеров Исфахана, Шираза, Халеба и других городов Востока. Их труд использовался на самых разнообразных стройках, будь то капитальные здания, загородные сады, парки или даже обычные мастерские — дуконы.
"Город Самарканте, — писал Клавихо, — расположен на равнине и окружен земляным валом и очень глубокими рвами. Он немного больше города Севильи, того, что внутри городской стены, а за городом выстроено много домов, примыкающих к нему с разных сторон как предместья. Весь город окружен садами и виноградниками, которые тянутся в иных местах на полторы лиги, а в других на две. А город стоит среди них. Между этими садами пролегают улицы и площади, очень населенные".
По данным Клавихо, в тот период в Самарканде проживало более полутораста тысяч человек различных сословий и вероисповеданий. "Среди этих людей были разные народы, — подчеркивал Клавихо, — турки, арабы, мавры и другие, армянские и греческие католики, несториане и якобиты и те, которые совершают обряд крещения огнем на лице, то есть те христиане, которые имеют особые понятия в вере. Этих людей было столько, что они не могли поместиться ни в городе, ни на площадях и улицах, ни в селениях и за городом... их было удивительно много". Несмотря на это, отмечает Клавихо, на северный берег Амударьи, то есть в Мавераннахр, пропускали всякого, кто хотел. Но покинуть Мавераннахр никто без разрешения не мог — Темур не хотел потерять хотя бы одного человека, способного к ремеслу.