Я знаю, что название городов федерального значения в официальных документах разрешено писать без буквы "г." (т.е. "г. Москва" и "Москва"). Скажите так ли это на самом деле?

К сожалению, с таким юридическим "разрешением" мы не знакомы.

А. Э. Мильчин в "Справочнике издателя и автора" отмечает, что "сокращение г. (город), как и полное слово, рекомендуется употреблять ограниченно, главным образом перед названиями городов, образованными от фамилий (г. Киров)".

Таким образом, правильно и общеупотребительно: Москва, в Москве. А варианты в г. Москве, в городе Москве  следует характеризовать как специфически-канцелярские (т. е. употребительные лишь в официально-деловой речи).