位于唐大明宫遗址与明城墙之间的西安火车站改扩建工程，是一座大型综合交通枢纽。它伫立于西安大雁塔-大明宫-明城墙这一历史空间序列中，与张锦秋院士设计的大明宫丹凤门相对而立。这不仅是两代建筑师的对话，更是一位当代建筑师向城市历史提交的答卷。
原建于1984年的老火车站逐渐无法满足现代交通与城市的功能，但在更新和改扩建之初，也曾有过争议。在中建西北院参与投标火车站设计方案时，很多人觉得不应该在这个位置再建一个现代化的西安火车站，毕竟明城墙、唐大明宫和这相距不到500米。但火车站是工业遗产，也是城市现代化发展的见证，是一个城市的发动机。赵元超认为如果把火车站移走，城市就缺少活力了。
让所有人能够很轻松、自由地穿越历史环境是赵元超设计这一工程的初衷，他希望用现代手法重构空间，把被现代交通“割裂的、破碎的”城市空间重新连接起来。
注入新的城市活力，建立新的城市秩序，寻求新老城市关系，实现站·城·宫一体化设计，这便是西安火车站改扩建的意义。建成后的西安火车站如同照向历史的一面镜子，成为古都风貌整体保护与发展的现代实践。在明城墙之外，一面回望历史古都，一面展望未来之城。
在赵元超看来，西安火车站的做法并不是个例，而是西安这座古都进行建筑实践的常态。
西安城市中轴线上，赵元超主持设计的西安城墙南门广场整体提升工程，在许多人看来是一次城市心脏的“搭桥手术”。这一综合性的改造提升工程，综合了历史风貌保护与公共空间营造，有效提升了城市核心道路交通运输能力，还让传统历史空间与现代城市生活交相辉映，创造了具有活力的城市客厅与城市名片。
作为西安规划委员会副主任，赵元超认为把西安建设成一个充满古都魅力的现代化都市是自己的责任。在西安城市近年来的发展过程中，他始终秉持着“与古为新”的创作理念，通过建筑与城市的对话，让这座十三朝古都重新焕发青春光彩。
坐落在城市中轴线北延的西安市行政中心，建筑设计着力传承中国悠久灿烂的历史文化，以渐次展开的庭院，形成院中有院，高低错落的空间，成为西安北大门的地标性建筑。
在西咸新区，他努力探索未来城市的新蓝图，创新城市建筑发展模式，以总设计师的身份构建起大西安“科技创新引领轴”的核心区域。
△西咸中心
在西安高新三期，他以院落式布局回应汉代园林建筑，营造出丝路创智谷这一优美的办公场所，使建筑与林苑自然融合，再现长安上林苑的景象。它以安静而有力的姿态与未来之瞳一并成为城市节点的形象典范。
在西安全运新城，他通过建筑群体布局，建立了骊山与灞河的山水主轴，并完成了长安云、长安乐、长安谷、长安书院等四大标志性建筑，推动西安向国际化大都市建设迈出新的更大步伐。
△长安云
赵元超将作品书写在祖国大地上。
在陕西延安，老城中的延安劳模工匠学院与圣地河谷体现着地域性与时代性的和谐统一。新城中，庄重大气的延安行政中心，以独具地域性的窑洞为原型所创作出的延安大剧院共同构建起城市主轴，也为延安新城的城市风貌定下基调。
在宁夏，六盘山、贺兰山、须弥山下都可看见赵元超一以贯之的建筑设计风格，即作品的环境与自然、历史与人文保持和谐统一，如同须弥山博物馆在山体中谦虚守望的千年大佛，不与遗迹争胜，不与自然争辉。
在河北，传承历史文脉的正定博物馆和行唐博物馆是他二十余次实地调研的成果，也是他怀着崇敬心情致敬梁思成先生的作品。
在北京，祈年大街上的中央礼品文物管理中心与天坛比邻相望，传承了共和国传统建筑的范式，中西合璧，古今交融，展现着中国彬彬有礼、君子坦荡的大国形象。
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中央礼品文物管理中心
在山西，潇河会议会展中心体现了他对“表里山河”的理解，是他在山西城市基因中探寻的现代发展新引擎。会议中心、会展中心及配套酒店相互联系、聚合共生，以城市中央活力区概念聚合城市资源，打造人性化、多样性的城市空间。
在近四十年的创作生涯中，赵元超的设计始终秉持着“自然高于人工，城市大于建筑”的原则，已完成近千万平方米，百余个建筑作品。在米兰建筑展、威尼斯双年展，在世界建筑师大会中，他将中国故事、中国文化与中国气派融汇于作品中。虽然赵元超是全国优秀科技工作者，是全国劳动模范，但他总是谦虚地说“我是一个匠人，是为未来铺路的一颗石子”。未来，赵元超将继续在当代城市发展的宏大背景下，雕琢细腻的空间故事
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