Neckargemünd liegt am Neckar, etwa zehn Kilometer östlich von Heidelberg, eingebettet zwischen den Ausläufern des Odenwalds. Die Stadt breitet sich auf einer Gemarkung aus, die von 116 bis 469 Metern Höhe reicht und zu großen Teilen bewaldet ist. Der Fluss Elsenz mündet hier in den Neckar, und das Gebiet gehört zum Naturpark Neckartal-Odenwald. Im Westen grenzt die Stadt an Heidelberg, im Norden an Schönau und im Osten an Neckarsteinach und Schönbrunn.
Erstmals 988 als Gmundi erwähnt, erhielt Neckargemünd um 1230 den Status einer freien Reichsstadt. Doch schon 1330 verlor sie ihre Unabhängigkeit, als der Kaiser die Stadt an den Pfalzgrafen verpfändete. Im 16. Jahrhundert wurde sie protestantisch, doch im Dreißigjährigen Krieg und später durch französische Truppen besetzt. Nach der Zugehörigkeit zu Baden verlor sie 1831 ihre kaiserlichen Privilegien, bevor der Anschluss an das Schienennetz im 19. Jahrhundert neue Verbindungen schuf.
Die mittelalterliche Burgruine auf dem Dilsberg prägt das Stadtbild ebenso wie die historische Altstadt. Das Stadtwappen mit dem Reichsadler erinnert an die einstige Reichsstadtzeit. Heute ist Neckargemünd bekannt für sein Rehabilitationszentrum für Kinder und Jugendliche und pflegt Städtepartnerschaften mit Évian-les-Bains, Missoula, Jindřichův Hradec und Neckarsteinach. Die Stadt verbindet damit historische Bedeutung mit moderner medizinischer Versorgung und internationaler Vernetzung.