埼玉県西部、武蔵野台地に位置し、南部には狭山丘陵が広がっている。狭山丘陵から流れる東川、柳瀬川は市内東部へ流れ、最終的には荒川に至る。山口貯水池（通称：狭山湖）は当市内にあるが、東京都民用の水源となっている（東京都水道局が管理）。
西武池袋線は西武有楽町線経由で東京メトロ有楽町線・副都心線・東急東横線・横浜高速鉄道みなとみらい線と相互直通運転を行っている。
JR武蔵野線は、当市内での他路線との接続はない（ただし、市境に新秋津駅と西武池袋線秋津駅がある）。
新所沢は都市公団（現・都市再生機構）、小手指は西武鉄道とそれぞれが開発した集合住宅が広がっている。近年では旧市街地に超高層マンション建設が相次いでいる。
気候.
歴史.
先史.
古代.
東日本各地に多く見られることだが、当地にも日本武尊の東征伝説がある。戦勝を祈願したといわれる神社（所澤神明社や北野天神社の由来）や、あるいは篭手をかざした（地名・小手指の由来）といった伝承がある。
武蔵国一帯は朝鮮半島からの渡来人が数多く定住しており、当地にも渡来人のコミュニティが存在していたとの説もある。
中世.
平安時代末期になると世情が乱れ、野武士軍団である武蔵七党の一派、村山党が定着した。現在も市内に多く存在する山口、村山、金子といった姓は、この流れである。
戦国時代は関東管領扇谷上杉氏の支配下にあり、上杉氏家臣で守護代の大石氏が統治していた。のちに河越夜戦で上杉氏が衰退し後北条氏が台頭してくると、八王子城主北条氏照の支配下となった。柳瀬川沿いに山口城址・滝の城址などの中世城館跡が数か所残っている。
近世.
近世には河原宿（現在の宮本町付近）から江戸四谷への道（江戸街道・おおむね現在の西武新宿線沿い・現所沢街道に近い）が整備され、東（江戸街道）・西（秩父道）・南（府中・八王子方面）・北（川越方面）へ延びる主要道路の中継地、あるいは物資の集積地として機能した。
また、市北部の富岡地区では、川越藩主柳沢吉保期に新田開発（三富新田開拓）が行われた（このうち上富地区は、現在は入間郡三芳町の域内にあたる）。
近代.
なお、飛行場完成に合わせて武蔵野鉄道（現在の西武池袋線）や旧西武鉄道（現在の西武新宿線）も競って基地への最寄駅を設置した（現在は両駅とも廃止）。