東京都から、埼玉県の新座市と所沢市の間に楔のように北へ突き出している。

西の所沢市とは柳瀬川で、南の東久留米市とは野火止用水で境を隔てる。

市内には金山緑地公園など緑地が多く、緑地面積は市域の約46％を占める。

武蔵野台地の東北端手前約15km付近の平坦部に位置する。

市域は、約6.5km×2kmの狭長の地で、その長軸は台地の傾斜と向きを同じくし、西高東低の地形をなしている。

標高は、西方の竹丘（たけおか）地区で65m、北東の下宿（したじゅく）地区で20mと、6.5kmの間に45mの標高差がある。

市域北部を流れる柳瀬川によるわずかの沖積低地があるが、それ以外は洪積台地が占める。柳瀬川に沿う中里（なかざと）、下宿地区は、柳瀬川の低地より5〜10m高く、清瀬旭が丘団地付近の台地よりも10〜15m低い標高25〜30mのテラス状になっており、下清戸（しもきよと）、中清戸（なかきよと）、上清戸（かみきよと）地区から西武鉄道池袋線周辺の市街地へと続く広範な台地である。

団地北側の崖面からみると、6mほど関東ローム層が堆積し、その下は武蔵野礫層が堆積している。

農地が市域の2割を占める。

　また、市内農地の87.0％が生産緑地に指定された（平成14年）。ニンジンやホウレンソウなどの野菜栽培が中心。ニンジンは都内の出荷額の半分を占める。

黒土が深いという利点があり根菜類の栽培が多い。酪農も比較的盛んで、中清戸の清瀬市役所周辺に集中して立地している。