Charlieu liegt in einer sanften Hügellandschaft am Nordufer des Sornin, wo der Bezo einmündet. Die Stadt befindet sich auf etwa 275 Metern Höhe und ist von landwirtschaftlich genutzten Flächen umgeben. Roanne liegt etwa zwanzig Kilometer südwestlich, während Mâcon rund fünfundsiebzig Kilometer nordöstlich entfernt ist. Im Norden lohnt sich ein Abstecher zum malerischen Saint-Julien-de-Jonzy.
Erstmals erwähnt wird Charlieu im Zusammenhang mit einer Benediktinerabtei, die auf das neunte Jahrhundert zurückgeht. Bischof Ratbert von Valence gründete das Kloster Saint-Fortunat, das bald zu einem wichtigen religiösen und wirtschaftlichen Zentrum wurde. Die Stadt profitierte von ihrer Lage an einem Jakobsweg und entwickelte sich zu einem Handelsplatz. Im Mittelalter wurde sie befestigt, doch nach der Verlegung der Handelsrouten folgte ein wirtschaftlicher Niedergang. Erst die Seidenweberei im frühen neunzehnten Jahrhundert brachte neuen Aufschwung.
Die Abtei Saint-Fortunat und die Kirche Saint-Philibert prägen das Stadtbild. Besonders sehenswert ist die spätgotische Klosteranlage der Franziskaner mit ihrem weitläufigen Kreuzgang. Ein weiteres Juwel ist die steinerne Brücke über den Sornin aus dem fünfzehnten Jahrhundert. Historische Wohnhäuser, ein altes Hospital und ein Salzspeicher aus dem sechzehnten Jahrhundert ergänzen das architektonische Erbe. Persönlichkeiten wie der Politiker Jean Morel oder der Fußballspieler Jean-Marc Ferreri haben hier gewirkt.
