県のほぼ中央部に位置し、東京都心へおよそ40kmの地点にある。地形は、臨海部および各河川下流域に広がる平地と、周辺部の台地・谷津から構成される。郊外や臨海部を中心に大規模な住宅団地が多くある一方、
花見川区、
若葉区、
緑区などの周辺部には自然が多く残されている。かつての海岸線は現在の
国道14号・
国道357号・
国道16号をなぞる線にほぼ等しく、遠浅の海が広がっていたが、昭和期以降の大規模な海面埋立により新たに広大な土地が誕生した。
美浜区のほぼ全域及び
中央区の一部がこれに該当する。現在の海岸線は中央区部分ではほぼ工業施設または港湾で占められている一方、美浜区部分には長大な人工海浜(いなげの浜、検見川の浜、幕張の浜)も造成されている。
市制施行により千葉市が誕生したのは、
1921年(
大正10年)1月1日のことである。この時点での市域は、現在の
中央区の北半分から
稲毛区の南東部にわたり、これは
1889年(
明治22年)に設定された千葉町の町域をそのまま引き継いだものであった。その後、徐々に周辺の町村を合併するとともに、海面の埋め立てを進め、現在の広大な市域が成立した。戦前、現在の川崎町の埋立地に日立航空機製作所と
日立製作所などの軍施設が集中する軍都として発展したが、
昭和20年6月10日と7月7日に連合国軍による大規模な空襲(
千葉空襲・
七夕空襲)に見舞われ、市域の7割が壊滅する甚大な被害を受けた。