Meßstetten liegt auf der Schwäbischen Alb am Heuberg, wo es sich zwischen 710 und 988 Meter Höhe ausdehnt. Der höchste Punkt ist der Weichenwang, während Heinstetten als höchstgelegener Ortsteil der gesamten Alb gilt. Die Stadt besteht aus sieben Stadtteilen, darunter die Kernstadt und eingemeindete Dörfer wie Hossingen oder Tieringen, die jeweils eigene Ortschaftsräte haben. Ein besonderer Wohnplatz ist Bueloch, eine ehemalige Militärsiedlung mit eigener Infrastruktur, die aber kein offizieller Stadtteil ist.
Die ersten Spuren menschlicher Besiedlung reichen bis in die Jungsteinzeit zurück, als Kelten den Bschorner Weg nutzten, der vom Schmiechatal ins Donautal führte. Im Mittelalter wurde Meßstetten 854 erstmals urkundlich erwähnt und gehörte später den Grafen von Hohenberg. Die alamannische Besiedlung prägte den Ortsnamen, und mehrere Burgen wie die Wasserburg in Oberdigisheim zeugen von der mittelalterlichen Herrschaftsstruktur. Die St. Lamprechts-Kirche, erstmals 1275 erwähnt, wurde durch Stiftungen der Tierberger zu einem wichtigen geistlichen Zentrum.
Heute ist Meßstetten vor allem durch seine Lage inmitten von Naturschutzgebieten wie dem Heimberg oder dem Stromelsberg-Hessenbühl bekannt. Die Stadt liegt im Naturpark Obere Donau und hat Anteil an FFH-Gebieten. Ein markantes Bauwerk ist die St. Lamprechts-Kirche, während die Umgebung mit Wanderwegen wie dem Bschorner Weg lockt. Die ehemalige Militärsiedlung Bueloch zeigt zudem die Verbindung zur jüngeren Geschichte.