I thought you are living in Xi'an city all your life.对吗？

对！应该是were。
I thought you were living in ...
不是虚拟语态，而是过去时态，表示我以前以为你一辈子都住在西安。（含义是：我现在才知道，原来不是。）
过去时态经常有这样的用法，更多的例子还有：
I told you there was only one. 我告诉过你只有一个。（含义：你不信，现在看见了，才知道我说的对吧。）
They thought there would be a storm. 他们以为有暴风雨。（含义：结果天气挺好，根本没有暴风雨。）

看到楼主补充了。教材也不一定就没错误。这里一定是were，不能是are。英语中有一条原则，就是时态的一致。

提问人应该是想表达 我原以为你会一直住在西安，但事实情况是没有，所以应该用虚拟语气。

I thought you would be living in Xi'an city all your life

其实你这样理解就不对了，英语也没有严格限制说过去式后面一定要接过去式
而这句话也不是虚拟语气，考虑好语境就可以了

这句话，你可以这样理解，我原以为，你将会住在西安一辈子
后面的可以说是现在进行时表示将来

I thought you would live in Xi'an city for all your life.

谈不上请教，应该用Were，过去式后只有一种情况用现在式，就是客观理论，这里很显然不属于