ナイル川河畔の交通の要衝として中世に建設されてより現在にいたるまで長い時代を通じてイスラム世界における学術、文化、経済の中心都市でありつづけた中東有数の世界都市である。現在においてもカイロ首都圏（ナイル河西岸のギーザ市含む）の人口は1525万人（2004年）を数え、アフリカ大陸、中東地域いずれにおいても最大の人口を有する。 エジプトの乾燥した大地にナイル川が形作った肥沃なデルタ地帯のほぼ中央、要の位置にあたり、イスラム帝国が7世紀にエジプトを征服したとき、征服者アラブ人の住まう軍営都市（ミスル）が置かれて以来のエジプトの首府である。
日本語でよく知られる都市名のカイロは、英語名の Cairo に由来しており、現地語であるアラビア語ではカーヒラ（??????? al-Qāhira; 現代エジプト方言ではカーヘラ）という。しかし、現在でもミスル（??? misr; 現代エジプト方言ではマスル）という通称がよく用いられる。
カイロの中心市街はナイル川の右岸、東側に位置する。ナイルをはさんで対岸の西郊には、ピラミッドで有名なギーザの町がある。町の南は古代エジプトの中心都市のひとつ、メンフィスである。
ナイル川は平坦な砂漠を流れる河川ではなく、東はアフリカ大地溝帯につらなる山脈によって紅海とさえぎられている。カイロ周辺では、南東に約100 km離れたガララアルババリーヤ山 (1274m) などが際立つ。ナイル川の西側も高地であり、ナイル川が流路を変える可能性は低い。
ナイル川の水の恵みを受けているのは南北に連なる幅15?20 kmの細長い地域だけで、カイロ市外の南方10km まではこのような風景が続く。カイロは二つの高地が終わるちょうど扇状地の扇頂に相当する位置に広がる。このため、カイロ自体の標高は15mから60m程度だが、南東方向に2km進むだけで150mまで高度が上がる。
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カイロの位置は、北緯30度03分、東経31度15分であり、主要都市では中華人民共和国のウーハンや、アメリカ合衆国のヒューストンやニューオーリンズと同じ緯度である。経度ではロシア連邦のサンクトペテルブルクやウクライナのキエフと近い。年間を通して南風が吹き、特に4月から5月にかけてはハムシーンと呼ばれる砂嵐が続く。年平均降水量は26.7 mmと低い。カイロがアフリカ一の大都市、砂漠気候に位置する都市として最大の都市となりえたのはまさにナイルの恵みのためである。
1月の平均気温は14.0度、7月は28.0度。ハムシーンの季節を除けば大気が乾燥していることもあって過ごしやすい。