Fellbach liegt im Neckarbecken, umgeben von Neckar und Remstal, und erstreckt sich über eine Hochfläche am Rand des Schurwaldes. Die markanten Erhebungen Kappelberg und Kernen prägen das Landschaftsbild, während sich das Stadtgebiet nach Norden ins Schmidener Feld ausdehnt. Als Nachbarorte grenzt Fellbach im Osten an Waiblingen und Kernen, im Süden an Stuttgart und im Westen an Remseck.
Erstmals 1121 als Velbach erwähnt, wechselte der Ort durch Erbschaften und politische Umbrüche zwischen verschiedenen Herrschaften, bis er schließlich an Württemberg fiel. Nach Zerstörungen im Dreißigjährigen Krieg und einem langsamen Wiederaufbau beschleunigte der Anschluss an die Remsbahn 1861 die Industrialisierung. Die Nähe zu Stuttgart und die Marktrechte von 1811 begünstigten das Wachstum, bis Fellbach 1933 zur Stadt erhoben wurde.
Die Lutherkirche aus dem 15. Jahrhundert prägt das Stadtbild, ergänzt durch moderne Kirchenbauten wie die Pauluskirche. Die Lutherkirche war ursprünglich St. Maria und später St. Gallus geweiht, während die Johannes-Brenz-Kirche im Stadtteil Lindle steht. Neben den evangelischen und katholischen Gemeinden gibt es auch eine neuapostolische Zentralkirche und eine muslimische Gebetsstätte. Die Stadt ist bekannt für ihre konfessionelle Vielfalt und kulturellen Einrichtungen.