Orléans est située dans le coude septentrional de la Loire, qui la traverse d'est en ouest. La ville appartient au secteur de vallée de la Loire situé entre Sully-sur-Loire et Chalonnes-sur-Loire, qui a été classé en 2000 par l’UNESCO Patrimoine mondial de l’humanité.

Capitale de l'Orléanais, à 135 kilomètres au sud-ouest de Paris, elle est située en bordure nord de la Sologne, en bordure sud de la Beauce et de la forêt d'Orléans.

Cinq ponts permettent le franchissement du fleuve : le pont de l'Europe, le pont du Maréchal Joffre (appelé aussi pont Neuf), le pont George V (appelé aussi pont Royal), servant de passage au tramway, le pont René Thinat et le pont de Vierzon (ferroviaire).

Au nord de la Loire (rive droite), se trouve une petite butte (cote 102 au pont Georges V, cote 110 à la place du Martroi) qui monte légèrement jusqu'à la cote 125 à la Croix Fleury, à la limite de Fleury-les-Aubrais.

Inversement, le sud (rive gauche) présente une légère dépression autour de 95 mètres d'altitude (à Saint-Marceau) entre la Loire et le Loiret. Situé dans le lit majeur de la Loire, ce secteur est classé en zone inondable.

Dans les années 1960 a été créé le quartier Orléans-la-Source, sur des terrains achetés à la commune de Saint-Cyr-en-Val, à une dizaine de kilomètres au sud de la ville originelle. Bien que la Source soit séparé du centre par le Val d'Orléans et le Loiret qui prend sa source dans le parc Floral de la Source, il est territorialement contigu au quartier de Saint-Marceau. Situé hors du lit majeur de la Loire, le quartier de la Source a une altitude variant de 100 à 110 mètres environ.

Orléans est la ville de Jeanne d'Arc. Pendant la Guerre de Cent Ans, cette jeune femme a joué un rôle très important à Orléans. En 1428, les Anglais assiègent la ville. Sur la rive sud, un châtelet dit « des Tourelles » protégeait l'accès au pont. La levée du siège de la ville, en 1429 par Jeanne d'Arc marque le début de la reconquête des territoires occupés par les Anglais. C'est là qu'eut lieu la bataille qui permit à Jeanne d'Arc d'entrer dans la ville occupée. La ville fut libérée le 8 mai 1429, avec l'aide des grands généraux du royaume, Dunois et Florent d'Illiers. Les habitants lui vouèrent dès lors une admiration et une fidélité qui durent encore aujourd'hui. Ils la nommèrent « la pucelle d'Orléans » et lui offrirent une maison bourgeoise dans la ville. Ils contribuèrent également à la rançon pour la délivrer lorsque celle-ci fut faite prisonnière, en vain, car Charles VII, le dauphin devenu roi grâce à elle, garda l'argent pour lui.

Une fois la Guerre de Cent Ans terminée, la ville retrouva sa prospérité. La ville attirait des commerçants de partout[].

Orléans est aussi une ville moderne, en pleine mutation, dotée dorénavant de 2 lignes de tramway. Elle est ainsi en train de se doter d'un nouvel hôpital à La Source (le plus grand chantier de France avec un investissement de près de 700 millions d'euros) et devrait accueillir bientôt une nouvelle arène sportive de 10.000 places. Une salle qui abritera l'équipe d'Orléans Loiret Basket évoluant en pro A mais qui permettra à la ville d'organiser de grands événements sportifs (championnat du monde de handball, Coupe, Davis…) et de recevoir enfin de grandes stars internationales du spectacle. Seuls 2 équipements, de ce type existent actuellement en France: à Paris (Bercy) et à Montpellier. Une dynamique qui vient s'ajouter à l'arrivée prochaine des étudiants en centre-ville et à la richesse du monde associatif faisant d'Orléans une ville où il fait bon vivre.