Fondata nel 729 a.C. dai Greci Calcidesi, vanta una storia millenaria caratterizzata da svariate dominazioni i cui resti ne arricchiscono oggi il patrimonio artistico, architettonico e culturale.
Nel corso della sua storia è stata più volte distrutta da eruzioni vulcaniche (la più imponente, in epoca storica, è quella del 1669) e da terremoti (i più catastrofici ricordati sono stati quelli del 1169 e del 1693).

Il barocco del suo centro storico è stato dichiarato dall'UNESCO Patrimonio dell'umanità
Catania è una delle poche città in Italia ad offrire paesaggi tanto diversi concentrati in un solo sito. Sorge sulla costa orientale dell'isola, ai piedi del vulcano Etna (il più alto d'Europa) e a metà strada tra le città di Messina e Siracusa.

Il suo territorio comprende anche una vasta fetta della piana di Catania ('a Chiana), una tra le più estese aree coltivate della Sicilia la cui zona più vicina al mare costituisce l'oasi del Simeto, riserva regionale di circa 2.000 ettari istituita nel 1984. L'Oasi del Simeto prende nome dal fiume Simeto, il più importante dell'isola, che sfocia a sud della città. Catania si affaccia sul mar Ionio con il golfo che prende il suo nome.

Intorno al vulcano, inoltre, sorge un'altra area naturale protetta: il Parco dell'Etna.

Il territorio è prettamente pianeggiante a sud e sud est, e montuoso a nord per la presenza del vulcano Etna. Il nucleo originario della città era situato su un colle che corrisponde all'odierna piazza Dante, dove sorge l'ex-monastero dei benedettini. L'unico altro rilievo importante è la collina Santa Sofia, dove sorge la Cittadella Universitaria, al confine con Gravina, comune del vasto hinterland.

Il verde pubblico è costituito dai parchi situati all'interno della città. Sono sei quelli di una certa grandezza e importanza: il Giardino Bellini, detto 'a Villa o Villa Bellini e dedicato a Vincenzo Bellini, il Giardino Pacini, detto Villa 'ê varagghi (cioè "degli sbadigli", perché si diceva frequentata soprattutto da pensionati e da sfaccendati in genere), il Parco Gioeni (situato a nord, alla fine della via Etnea), il Parco Falcone e Borsellino (a nord del Corso Italia), il parco I Viceré (nel quartiere Barriera Canalicchio) e il Boschetto della Plaia (nella zona tra l'Aeroporto Vincenzo Bellini e la città). Tra gli altri, per l'importanza storica e per la conservazione della biodiversità si segnala l'Orto botanico di Catania.

La città è attraversata da un fiume sotterraneo, l'Amenano. In passato, poco fuori le mura ad ovest, si poteva trovare il lago di Nicito, al fiume collegato e ormai coperto dalla colata lavica del 1669 (l'omonima via ne ricorda l'ubicazione). Attualmente, l'Amenano si rende visibile all'Acqua a linzolu, fontana in marmo bianco che sorge tra la Pescheria e la piazza del Duomo e nei sotterranei del locale Ostello Agorà. Ma è stato tutto il territorio circostante a mutare profondamente in seguito a calamità naturali come questa: la costa a nord del porto è appunto una scogliera sorta in seguito alle varie colate laviche, in epoca storica nel 1169, 1329 e 1381, anno in cui venne coperta anche parte dell'antico Porto Ulisse; tale tratto di costa è chiamato appunto La Scogliera e comprende la spiaggetta di San Giovanni li Cuti. L'area a sud del Castello Ursino, un tempo a picco sul mare, è invece il prodotto dell'enorme colata del 1669 che accerchiatolo si spinse per qualche chilometro verso il mare. La costa a sud del porto venne profondamente modificata formando il litorale attuale (la Plaia) che è, invece, sabbioso.

La città e la piana di Catania presentano un clima mediterraneo, pur con alcuni connotati di tipo subtropicale e continentale, ben ravvisabili dall'analisi dei dati climatici delle stazioni meteorologiche ufficiali di Fontanarossa e di Sigonella, che descrivono rispettivamente il quadro relativo alla città di Catania e all'entroterra della piana.

Le precipitazioni, piuttosto scarse, sono comprese tra i 450 e i 550 mm annui, con minimo estivo molto marcato e moderato picco nella stagione autunnale.

L'inverno, spesso di breve durata, assicura temperature massime diurne generalmente piuttosto miti, mentre nelle ore notturne possono verificarsi raffreddamenti, più pronunciati nell'entroterra, in presenza di cielo sereno e calma di vento: tutto ciò a causa degli effetti continentali che si verificano nell'esteso territorio pianeggiante che, nella parte più interna, sono influenzati anche dalla presenza dell'Etna.

Il record assoluto di freddo, 7 gradi centigradi sotto lo zero, fu raggiunto il 1º febbraio 1962.[6]

L'estate, di lunga durata, si presenta molto calda, anche se raramente con alti tassi di umidità. Mentre lungo la fascia litoranea le temperature massime sono parzialmente contenute dalla brezza marina di levante, nella parte più interna della città e della piana si registrano valori molto elevati.