Darmstadt ist eine kreisfreie Stadt im Süden Hessens, Verwaltungssitz des Regierungsbezirks Darmstadt und des Landkreises Darmstadt-Dieburg. Die Stadt gehört zum Rhein-Main-Gebiet und bildet eines der zehn Oberzentren des Landes Hessen. Darmstadt ist nach Frankfurt am Main, Wiesbaden und Kassel die viertgrößte Stadt des Landes Hessen. Die nächstgelegenen größeren Städte sind Frankfurt am Main, etwa 30 km nördlich, Wiesbaden und Mainz, etwa 40 km nordwestlich, Mannheim, etwa 45 km sowie Heidelberg etwa 55 km südlich.
Ihre Bedeutung als Wissenschaftsstadt – dieser Titel wurde ihr 1997 vom Hessischen Innenministerium verliehen – verdankt sie der 1877 gegründeten Technischen Universität und den beiden Hochschulen (h_da, EHD) mit insgesamt circa 35.700 Studenten sowie über 30 weiteren Forschungseinrichtungen und Instituten, darunter das GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, das Europäische Raumflugkontrollzentrum (ESOC), die Europäische Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten (EUMETSAT) und drei Institute der Fraunhofergesellschaft. Dazu kommen große Firmen und Einrichtungen der Kommunikations- und IT-Branche, die angewandte Forschung und Entwicklung betreiben.
Darmstadts Ruf als Zentrum des Jugendstils geht auf die 1899 von Großherzog Ernst Ludwig eingerichtete Künstlerkolonie auf der Mathildenhöhe zurück.
In Darmstadt treffen vier naturräumliche Einheiten aufeinander: Der Westen des Stadtgebiets befindet sich in der Oberrheinischen Tiefebene. Daran schließt sich im südlichen Stadtgebiet nach Osten hin der schmale Saum der Bergstraße an, die hier ihren Beginn hat. Der Südosten des Stadtgebiets zählt bis etwa zur Mathildenhöhe zum Vorderen Odenwald. Der Nordosten Darmstadts hingegen zählt zum Naturraum Messeler Hügelland. Die Stadt wird unter anderen vom Darmbach und im südlichen Stadtteil Eberstadt von der Modau durchflossen.