Athene er assosiert med byen Athen. Navnet på byen på gammelgresk er Ἀθῆναι (), et flertallstoponym, som betegner stedet hvor hun – ifølge myten – presiderte over , et søsterskap viet til hennes tilbedelse. I antikken diskuterte de lærde om Athene ble oppkalt etter byen Athen eller om Athen hadde fått navn etter Athene. Nå er forskere generelt enige om at gudinnen har fått navnet sitt etter byen. Endelsen er vanlig i navn på steder, men sjelden for personnavn. Vitnesbyrd fra forskjellige byer i antikkens Hellas vitner om at lignende bygudinner ble tilbedt i andre byer og tok, i likhet med Athene, navnene deres fra byene der de ble tilbedt. For eksempel, i Mykene var det en gudinne kalt Mykene, hvis søsterskap var kjent som , mens ved Theben ble en analog guddom kalt Thebe, og byen ble kjent under flertallsformen . Navnet er sannsynligvis av før-gresk opprinnelse ettersom det inneholder det antagelig før-greske morfemet .