小田急による林間都市計画は挫折した。しかし、1984年（昭和59年）4月9日に東急田園都市線が乗り入れ、中央林間は、東急多摩田園都市計画域に編入された。田園都市となってから開発は急速に進み、現在に至る。
大正末までは、この地域は鶴間の一部であった。1929年（昭和4年）4月に小田急江ノ島線が開通すると同時に、小田原急行鉄道（現・小田急電鉄）により開発が始められることが決定した。この開発計画が、「林間都市計画」である。林間という名の由来は、この地域が雑木林であったことによる。林間都市には三つの駅が設置されることとなり、このうちの一つが中央林間都市駅である。（他は南林間都市駅と東林間都市駅）当時の計画図によると、中央林間駅をはさんで放射線状に道を伸ばし、松竹の撮影所や相撲力士養成所を誘致し、さらには野球グラウンドなども建設する「スポーツ都市」として計画された。小田急は1929年から1931年（昭和6年）にかけて林間都市の分譲を始めたが、開発は思うようにはいかなかった。原因として、都心から遠すぎたこと、分譲価格が高すぎたことなどが挙げられる。1941年（昭和16年）に太平洋戦争の勃発により計画は事実上中止され、駅名から「都市」が除かれた。中央林間の地名はこの駅名に由来する。
住宅地の地価は、2015年（平成27年）1月1日の公示地価によれば、中央林間3-15-20の地点で25万円/m²となっている。大和市内で最も地価が高い。
大和市北部に位置する。東はつきみ野、西は中央林間西、南は南林間と林間、北は相模原市東林間に接する。小田急江ノ島線と東急田園都市線の中央林間駅を中心とした地域である。2018年（平成30年）10月9日に、東側に隣接する下鶴間の一部を中央林間六丁目から九丁目として編入した。
ロッキー山脈の一部で、南北に延びるティトン山脈は、ジャクソン・ホールの底から前衛の山もなく長さ40 mi（65 km）幅7 - 9 mi（11～15 km）の活断層系地塊山地前面に沿って隆起している。高さ13,770 ft（4,197 m）のグランド・ティトンに加え、他の12の山が標高12,000 ft（3,660 m）を超える。このうちアヴァランチ渓谷とカスケード渓谷の間の7つの山がしばしば写真撮影されるカセドラル・グループである。ジャクソン・ホールは、長さ55 mi（90 km）幅6 - 13 mi（10 - 20 km）の地溝谷で、高さは平均で6,800 ft（2,070 m）、南の公園境の近くの最も低い地点で6,350 ft（1,935 m）である。この谷はティトン山脈の東にあり、ティトン山脈の岩石層に対応する岩石層を垂直に下方に向かって30,000 ft（9,100 m）引き離しており、ティトン断層と谷の東側を並行して走るもう一つの断層を正断層にし、ジャクソン・ホール側を上盤、ティトン・マウンテン側を下盤としている。グランド・ティトン国立公園は、この両方の主要部分を含んでいる。しかし、山脈の大規模な侵食と地溝を埋める堆積物により土地の起伏はわずか7,700 ft（2,350 m）にとどまっている。氷河で覆われた山脈は、圏谷で始まりモレーンで終わるU字谷によって分けられた一連のホルンとアレートからできており、ティトンはアルプス地形の教科書的な例となっている。山の麓で相互につながった一連の湖（ジャクソン湖、リー湖、ストリング湖、ジェニー湖、ブラッドレー湖、タガート湖、フェルプス湖）によって囲い込まれた氷河期のアルプス氷河によって瓦礫の堆積が残された。谷の中の最大の湖、ジャクソン湖は、非常に大きな氷河がジャクソン・ホールの北に後退した際に残されたくぼんだモレーンによって囲まれている。ジャクソン湖は、広さ25,540 ac（103.4 km²）、最大深度438 ft（134 m）である。また、100以上の高山と未開拓の湖がある。すぐ南はバーンド・リッジは、同じ氷河の終着点、最後のモレーンであり、山脈に大体直交してジャクソン・ホールの中心を走っており、スネーク川によって二分されている。スネーク川は、ジャクソン湖の南東端のダムでせき止められた出口を出た後、谷を下り、バーンド・リッジの南のアウトウォッシュ・プレーンを10 mi（16 km）にわたって流れる。川の源流はイエローストーン国立公園の少し北のティトン・ウィルダネスの一部であり、その終着点ははるか西のコロンビア川で、そしてコロンビア川は太平洋に注いでいる。スネーク川は、谷の中で河岸段丘をモレーンとアウトウォッシュ・プレーンに切り分けている。全長1,056 mi（1,699 km）のスネーク川のうち約50 mi（80 km）が公園内を曲がりくねって流れており、そこで3つの主な支流、パシフィック・クリーク、バッファロー・クリーク、グロヴァント川と合流している。気候は半乾燥山地気候で、最高気温は華氏93度（摂氏34度）、最低気温は華氏マイナス46度（摂氏マイナス43度）である。平均年間降雪量は191 in（490 cm）で、平均降雨量は10 in（250 mm）である。グランド・ティトン国立公園で記録された最低気温は華氏マイナス63度（摂氏マイナス52度）で、通常11月初旬から4月下旬まで雪が景色を覆う。