それまで日暮里駅構内にあった平面交差を解消する日暮里-尾久間立体交差化の一環として、東京起点6.8 km（井堀第1）で上野駅高架ホーム線及び地平ホーム線から尾久客車区（現尾久車両センター）入出区線の分岐合流を、東京起点7.9 km（井堀第2）で上野駅高架ホーム線及び地平ホーム線の合流分岐をそれぞれ行うこととし、ヨンサントオ直前の昭和43年（1968年）9月29日に使用開始された。なお、東日本旅客鉄道の列車ダイヤでは、東京起点6.6 kmとされている。
大阪市中心部から北に約12km地点に位置している。吹田市・豊中市に跨り、豊中市は新千里東町・新千里西町・新千里南町・新千里北町、吹田市は佐竹台・高野台・津雲台・竹見台・桃山台・古江台・藤白台・青山台の合計12箇所の地区からなる。なお、地理的に千里ニュータウンに囲まれている豊中市上新田地区は開発当時既に集落があり、｢開発反対｣派の住民説得に時間がかかり過ぎるとの判断から計画から｢山田弘済院｣地区と共に除外され、千里ニュータウンに含まれない（大阪万博の開催は決まっており、それより開発が遅れるのを嫌った、という行政側の判断による）。各住区ごとに小学校、近隣センター、診療所群などを計画的に配置し、歩車分離を徹底するなど、当時としては斬新な近代的都市を目指した。しかし、モータリゼーションの到来を予測しきれず駐車場が不足し、多くの緑地を駐車場に転用せざるを得なくなったこと、将来の諸施設導入を見越した空地を十分に確保できていなかったため、その後の社会の変化により必要となった諸設備をニュータウン内に設置することが困難、などの問題点もあった。それらの新たに必要となった諸設備は、ニュータウン周辺に確保されていた周辺緑地や、ニュータウン隣接地、ニュータウンに囲まれた上新田地区に多く残されていた竹薮や森を切り開いて、数多く作られることになった。近隣住区の中心となる地区センター（千里中央・北千里・南千里）には、より大規模な都市施設が配置され、なかでも新千里東町にある千里中央駅周辺には、千里ニュータウン全体の中心として、百貨店、ショッピングセンター、レジャーセンターのほか、地域ガス供給施設、企業の電算センターなどが集積している。近隣住区には近隣センターが置かれた。しかし、商業環境の変化に伴い、中規模スーパーを主体としていた近隣センターからは客足が遠のいていった。現在では多くの店が退店し、いずれの地域センターもかつての賑わいはない。商業施設は両センターと商業地区となった津雲台7丁目・桃山台駅前および、例外的に店舗の出店が認められている新千里南町の旧大阪中央環状線沿いに限られており、コンビニエンスストアの主出店地であるロードサイドへの出店は津雲台7丁目や旧大阪中央環状線沿いを除き禁止されているためコンビニエンスストアの出店がかなり遅れ、当初は津雲台7丁目や旧大阪中央環状線沿い及びニュータウン周辺部・上新田地区及びニュータウン内の大規模病院内に限られていた。千里中央地区など各鉄道駅周辺に出店されたのも最近であり、近隣センターのコンビニエンスストア立地も数ヶ所に留まっており、退店したところもある。千里で日本万国博覧会が開催される前の昭和44年(1969年)月から約1年間、豊中市の公団（現UR）新千里東町団地および吹田市の公団千里竹見台団地は、各国からパビリオンに派遣された職員たちの外人村となっていた。大阪府営住宅には当初、浴室が設置されていなかったため、吹田市竹見台以外の各住区には銭湯が一か所ずつ設置されていたが、1970年代後半から順次増築に伴う浴室設置が進められた結果、1980年代には銭湯の廃業が相次ぎ、天然温泉を掘り当てて生き残っていた太陽温泉（豊中市新千里南町）も、周辺に天然温泉を備えたスーパー銭湯の開業が相次いだことにより、2010年12月に閉鎖され、すべてなくなった。　戸建て住宅は、一区画百坪前後とゆったりした配置で、高級住宅地を形成していたが、バブル経済期には、地価高騰により一区画の価格が億単位となり、相続等を契機に元の区画を分割して販売され、住環境の密集化が問題となった。また、中高層住宅については、容積率に比較的余裕のある設計がされていたこともあり、一部に建て替え工事も行われている。道路や公園などの社会基盤施設は、大阪府が管理していたが、開設20周年目に予定通り、豊中市及び吹田市に引き継がれた。緑地が多く、全体としては自然環境に恵まれているが、交通量の多い新御堂筋（国道423号）や大阪府道2号大阪中央環状線の近辺、特にそれらが交差する千里インターチェンジ付近を中心に、地域によっては大気汚染や騒音の影響を強く受けている場所もある。高度成長期の中核的労働力である比較的年齢層の近い核家族世帯が短期間に集中して入居したため、現在は、初期入居世帯の世帯主の現役引退・高齢化が懸念されている。一方、各種施設の充実や都心へのアクセスの良さ、住宅環境から、現在でも居住地としての人気を保っており、老朽化した集合住宅の建替に伴う高層化に伴う住居数の増加や、社宅地域の建て替えによる民間マンションの分譲により、若年層の新住民が再び増加しつつある。また、UR都市機構（旧日本住宅公団）管理の団地においては、無印良品とコラボレーションしたリノベーション住宅（MUJI×UR）を提供し若年層の入居者が増加するなど、築古団地の魅力の発信に力を入れ、一定の成果を上げている。（千里青山台団地、新千里北町団地など）2012年（平成24年）9月3日に、吹田市立千里ニュータウン情報館が開館した（南千里駅前の千里ニュータウンプラザ）。