Casalecchio di Reno si estende sulla modesta superficie di 17,37 kmq, perciò è uno dei più piccoli comuni della provincia di Bologna.
La sua posizione è geograficamente felice; il territorio, infatti, è in parte pianeggiante, in parte è formato da colline con pendenze varie che non superano i 400 metri circa. Esso, diviso in due dal Fiume Reno, si stende ai piedi del Colle della Guardia (o di San Luca) ed è fiancheggiato, parzialmente dalle colline dell'Eremo (Monte Capra) che costituiscono le pendici dei primi colli dell'Appennino Emiliano. Oltre al Reno, che l'attraversa per una lunghezza di 3 km, accenniamo per curiosità ai modesti corsi d'acqua: Rio Bolsenda che scende da Nugareto, Rio dell'Asino che scende dalle colline dell'Eremo, Rio Ceretolo che scende da Tizzano, Rio della Pizzacchera che scende da S. Luca.

Casalecchio di Reno è a circa 60 metri sul livello del mare e il clima è prevalentemente di tipo continentale con piogge, nebbie, nevicate invernali; caldo, spesso afoso, in estate, lievemente mitigato dalle colline circostanti.
Confina con tre comuni e precisamente a sud con quello di Sasso Marconi, ad est e a nord con il comune Bologna e a ovest con il comune Zola Predosa.

La circoscrizione del Comune nei suoi 1737 ettari è rimasta tale dal 1828, suddivisa nelle quattro frazioni: Capoluogo, Ceretolo, Tizzano e Croce; nel dopoguerra furono istituiti sei quartieri civici: Centro, Comune Croce, Garibaldi, Ceretolo e Marullina, ciascuno dei quali con una sede aperta ai vari servizi di ordine sociale, culturale e politico.

Oggi i quartieri non ci sono più, aboliti dalle recenti normative in materia di Enti Locali, mentre le zone di Casalecchio sono cinque: Calzavecchio, Garibaldi , Ceretolo, sulla Via Bazzanese ai confini con il comune di Zola Predosa, Croce, sulla via Porrettana in direzione Bologna con la quale confina e San Biagio anch'esso sulla Porrettana in direzione sud verso Sasso Marconi.