Один из крупнейших промышленных городов Нижнего Поволжья, второй по величине в области и 60-й в списке городов России.
Расположен на левом берегу реки Ахтубы в 20 километрах северо-восточнее центра Волгограда.
По плотине Волжской ГЭС город граничит с Тракторозаводским районом Волгограда.
Город расположен в 20 км северо-восточнее центра Волгограда (фактически же существует общая граница городских округов), на левом берегу реки Ахтубы.
С областным центром город соединён плотиной Волжской ГЭС и мостом через Волгу.
Волжский входит в Волгоградскую городскую агломерацию и считается городом-спутником Волгограда, однако официально не является им и не подходит под критерии городов-спутников.
С первых лет существования город Волжский был хорошо озеленён.
Ещё в первом Генеральном плане города 15 декабря 1950 года была отражена задача уберечь город от ветра и пыльных бурь.
С 1990-х в связи с прекращением регулярного полива, площадь городских зелёных насаждений сократилась.
Город Волжский образует одноимённый городской округ Волгоградской области.
Согласно Постановлению Волгоградской областной думы от 29 марта 2012 года посёлки Краснооктябрьский и Уральский были включены в черту города Волжский и исключены из перечня единиц административно-территориального деления.
Территория самого города разделена на 38 микрорайонов и 42 квартала с цифровой, 6 кварталов с литерной нумерацией, остров Зелёный, посёлки: Рабочий, Краснооктябрьский (Погромное), Паромный (2-й Посёлок), мкр.