在数字城市中，应用服务平台是实现城市信息基础设施层向应用系统层转换的“桥梁”和“纽带”，其主要任务是应用服务和资源管理。在逻辑上包括由业务应用中间件、空间信息处理中间件、数据服务中间件组成的应用服务器中间件及数据仓库、知识库和模型库。
（1）应用服务器中间件
中间件是信息服务的一种新思路。一方面，中间件将改变传统的重复建设的现象，有助于改变各部门信息化建设各自为政的弊端，实现统一建设、资源共享；另一方面，中间件可以重复使用，新开发的应用系统可以很方便地使用它，这样就可以大大加快软件开发速度，降低成本。
（2）数据仓库、知识库和模型库
数据仓库、知识库和模型库都是为城市政府领导决策支持服务的。
数据仓库：是数字城市应用服务平台的重要组成部分。它是面向决策主题的、集成的、不可更新的、随时间变化的数据的集合，是在城市基础数据库、部门专业数据库的基础上，根据决策的主题（要解决的问题），通过数据抽取、转换、综合形成的。采用数据仓库及相应的数据挖掘和知识发现技术，对于解决不同业务主题的集成应用、综合会商及决策支持等问题是一种理智的选择。
知识库：凡是解决“决策”一类的问题，总是要用到知识的。知识库是数据库概念在知识处理领域的拓展和延伸。在数字城市中，知识库中的知识主要来自两个方面：一是城市规划、建设与管理领域的概念、事实、规则与专家知识，一般由人工整理后按照知识库的层次及表达方式，经数字化后形成的知识；二是通过数据挖掘与知识发现技术从数据仓库中发现的知识。知识库由知识库管理系统进行管理，包括知识获取、知识表示与知识库组织、维护和调用。
模型库：在数字城市中，模型主要指分析和决策过程中用到的各类（种）数学模型，特别是专业分析应用中的数学模型，如交通网络优化模型、工程选址优化模型、经济增长预测模型、资源优化配置模型、人口集中与疏散模型，等等。数字城市应用涉及到多种模型，这些模型中有的是经过长期使用被证明是成熟的数学模型，有的是根据对象自身的规律采用建模方式新建的数学模型，有的是对已有模型的参数进行修改而形成数学模型。模型库由模型库管理系统进行管理，包括模型库的组织、维护和调用。