Herne liegt im Herzen des Ruhrgebiets, eingebettet zwischen Bochum und Recklinghausen am südlichen Talhang der Emscherniederung. Die Stadt erstreckt sich über sandige Terrassenflächen, wobei der höchste Punkt 130 Meter über dem Meeresspiegel erreicht und der niedrigste bei 33 Metern liegt. Die Emscher bildet im Norden über weite Strecken die Stadtgrenze, während der Rhein-Herne-Kanal durch das Tal verläuft. Mehrere Bäche wie der Börniger Bach oder der Storchengraben durchziehen das Gebiet.
Die heutige Stadt entstand durch mehrere Gebietsreformen, bei denen umliegende Gemeinden eingemeindet wurden, darunter 1975 die ehemalige Großstadt Wanne-Eickel. Prägend war lange Zeit der Steinkohlenbergbau, vertreten durch Zechen wie Shamrock oder Mont Cenis. Heute ist Herne eine kreisfreie Stadt im Regierungsbezirk Arnsberg und zählt zu den kleineren Großstädten Deutschlands.
Besonderes Merkmal ist der geografische Mittelpunkt des Ruhrgebiets, der im Stadtteil Röhlinghausen markiert ist. Die Stadt verfügt über zahlreiche Naturschutz- und Landschaftsschutzgebiete, darunter fünf Naturschutzgebiete auf 125 Hektar und 24 Landschaftsschutzgebiete auf 875 Hektar. Historische Zechennamen wie Constantin oder Königsgrube prägen noch heute das Stadtbild, während innerstädtische Parkanlagen und Alleen das Grün in der dicht besiedelten Region ergänzen.
