Mainleus liegt in Oberfranken am Fluss Main, dessen Quellflüsse nur etwa einen Kilometer entfernt zusammenfließen. Die Bahnstrecke Bamberg–Hof teilt den Ort in den historischen Altort südlich der Gleise und ein nördliches Gewerbegebiet mit anschließenden Wohnsiedlungen. Zahlreiche Gemeindeteile wie Hornschuchshausen oder Wernstein gehören zum Gemeindegebiet, das sich über mehrere Gemarkungen erstreckt.
Erstmals als „Leubs“ erwähnt, erhielt der Ort später den Namen „Meynlewbs“, um ihn von Kirchleus zu unterscheiden. Slawische Wurzeln des Namens deuten auf frühe Siedler hin. Die Flößerei auf dem Main prägte das 19. Jahrhundert, bevor Mainleus nach wechselnder Herrschaft 1810 zu Bayern kam. Die Ansiedlung der Kulmbacher Spinnerei leitete im frühen 20. Jahrhundert eine industrielle Phase ein, die mit Wohnungsbau und späterer Kriegsindustrie verbunden war.
Die Gemeinde bewahrt historische Bauwerke wie die Burg Wernstein oder die Arbeiterkolonie Hornschuchshausen. Ein Freibad aus den 1930ern und das Naherholungsgebiet Mainaue bieten Freizeitmöglichkeiten. Persönlichkeiten wie der Maler Adolf Thiermann stammen von hier, während der Fränkische Marienweg durch den Ort führt.