В городе Москва — в городе Москве

Географические названия, которые употребляются с родовыми названиями «река», «город», «село» и др., согласуются с определяемым словом. То есть стоят с ним в одном падеже (в том случае, если название русское): на реке Волге, в городе Москве. В городе Москва — в городе Москве