Nancy est située entre des collines formant des petits plateaux boisés, dans une demi-cuvette sans ouverture à l'ouest vers Paris. Cette cuvette est traversée par différents cours d'eau qui n'occupent pas une position centrale dans la ville puisque la Meurthe marque la frontière est de la commune. Les cours d'eau nancéiens tendent aujourd'hui à redevenir des éléments attractifs vers lesquels se tourne la ville (ex. : jardin d'Eau dessiné par Alexandre Chemetoff). Nancy est au cœur d'un nœud fluvial : au confluent de la Moselle et de la Meurthe, la ville est traversée par le canal de la Marne au Rhin, connecté au canal de l'Est.Nancy possédait une valeur défensive géographique médiocre du fait de sa situation en 'cuvette'. Frouard (qui possédait d'ailleurs un château), avec sa position au point de confluence, ou Saint-Nicolas-de-Port par exemple, auraient sans doute été des choix géographiques plus stratégiques pour une place-forte ; mais lors de la création de la ville, le site de Nancy était une plaine au cœur du Duché de Lorraine permettant un développement urbain peu contraignant pour la capitale Lorraine.
La communauté urbaine du Grand Nancy, créée en 1995 comptait 266 268 habitants au recensement de 1999. L'objectif de cette coopération est de faciliter et d'optimiser la gestion des projets urbains et périurbains. Avec 34 420 habitants, Vandœuvre-lès-Nancy est la deuxième commune la plus peuplée de Meurthe-et-Moselle et donc le second pôle de l'agglomération. Viennent ensuite Villers-lès-Nancy (15 694 habitants) et Laxou (15 288 habitants), puis Saint-Max (10 939 habitants), Jarville-la-Malgrange (9 746 habitants), Maxéville (8 978 habitants), Tomblaine (7 717 habitants) et enfin Malzéville (7 712 habitants).
Au sein de la Communauté Urbaine, 124km de pistes sont aménagées dont la moitié sont situées dans le périmètre de la ville.