Renningen liegt westlich von Stuttgart zwischen Leonberg und Weil der Stadt am Rand der fruchtbaren Gäu-Landschaft des Neckarlandes im Heckengäu. Das Tal des Rankbaches weitet sich hier zum Renninger Becken. Die Stadt gehört zum Landkreis Böblingen und umfasst die Stadtteile Malmsheim und Renningen, wobei Malmsheim im Westen liegt. Nachbarorte sind Rutesheim, Leonberg, Magstadt und Heimsheim.
Frühe Spuren menschlicher Besiedlung reichen bis in die Jungsteinzeit zurück, als hier Siedler der Linearbandkeramik-Kultur lebten. Später folgten Funde aus der Urnenfelderkultur und der Eisenzeit. Im Frühmittelalter gab es zwei alamannische Siedlungen am Rankbach, die sich zu den späteren Ortskernen entwickelten. Schriftlich erwähnt wird Renningen erstmals im Zusammenhang mit dem Kloster Weißenburg, das im 9. Jahrhundert Besitz in der Gegend hatte. Im 14. Jahrhundert organisierte sich der Ort mit einem Schultheißen und einer Dreizelgenwirtschaft.
Heute prägen historische Spuren und moderne Erweiterungen das Bild. Im Osten liegt das Naturschutzgebiet Längenbühl, während das Landschaftsschutzgebiet Renningen Teile des Stadtgebiets umfasst. Die Stadt erhielt ihre Stadtrechte erst 1982, nachdem Neubaugebiete das ehemalige Dorf nach Norden hin vergrößert hatten. Malmsheim, das 1075 erstmals urkundlich erwähnt wurde, wuchs durch das Neubaugebiet Schnallenäcker besonders im späten 20. Jahrhundert. Der Ihinger Hof südlich der Stadt war einst ein Zentrum des radikalen Pietismus und bot religiösen Abweichlern Zuflucht.