มีพื้นที่ 755.60 ตร.กม. (291.70 ตร.ไมล์)

    เป็นอำเภอหนึ่งในจำนวนอำเภอทั้งหมด 32 อำเภอของจังหวัดนครราชสีมา เป็นที่ตั้งของศาลากลางจังหวัด และหน่วยงานราชการต่าง ๆ และเป็นศูนย์กลางความเจริญของจังหวัด

    เป็นเมืองโบราณเมืองหนึ่งในอาณาจักรไทย แต่เดิมตั้งอยู่ ทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ ในท้องที่อำเภอสูงเนิน ห่างจากตัวเมืองปัจจุบันประมาณ 31 กิโลเมตร คือ เมือง "โคราช" หรือ "โคราฆะ" กับเมือง "เสมา" ทั้งสองเมือง ดังกล่าว เคยรุ่งเรืองมากในสมัยขอม แต่ปัจจุบันเป็นเมืองร้าง ตั้งอยู่ริมฝั่งลำตะคอง

    โดยในสมัยกรุงศรีอยุธยาในแผ่นดินสมเด็จพระนารายณ์มหาราชโปรดให้สร้างเมืองสำคัญที่อยู่ชายแดนให้มีป้อมปราการจึงให้ย้ายเมืองที่ตำบลโคราช อำเภอสูงเนิน มาสร้างเมืองที่มีป้อมปราการและคูน้ำล้อมรอบขึ้นใหม่ แล้วเอานามเมืองใหม่ทั้งสอง ได้แก่ เมืองเสมากับเมืองโคราฆะ มาผูกเป็นนามเมืองใหม่ เรียกว่าเมืองนครราชสีมา 

อาณาเขต

    อำเภอเมืองนครราชสีมา ตั้งอยู่ทางตอนกลางของจังหวัด บนที่ราบสูงโคราช ระหว่างเส้นรุ้งที่ 14-15 องศาเหนือ และเส้นแวงที่ 101-102 องศาตะวันออก สูงจากระดับน้ำทะเลประมาณ 180-210 เมตร ห่างจากกรุงเทพมหานครโดยทางรถยนต์ประมาณ 259 กิโลเมตร

มีอาณาเขตติดต่อกับอำเภอข้างเคียง ดังนี้

- ทิศเหนือ ติดต่อกับอำเภอโนนไทยและอำเภอโนนสูง

- ทิศตะวันออก ติดต่อกับอำเภอเฉลิมพระเกียรติ

- ทิศใต้ ติดต่อกับอำเภอโชคชัยและอำเภอปักธงชัย

- ทิศตะวันตก ติดต่อกับอำเภอสูงเนินและอำเภอขามทะเลสอ

อำเภอเมืองนครราชสีมา แบ่งเขตการปกครองย่อยออกเป็น 23 ตำบล ได้แก่

- โคกกรวด

- โคกสูง

- จอหอ

- ไชยมงคล

- ตลาด

- บ้านเกาะ

- บ้านโพธิ์

- ปรุใหญ่

- พลกรัง

- พะเนา

- พุดซา

- โพธิ์กลาง

- มะเริง

- สี่มุม

- สุรนารี

- หนองกระทุ่ม

- หนองไข่น้ำ

- หนองจะบก

- หนองบัวศาลา

- หนองไผ่ล้อม

- หนองระเวียง

- หมื่นไวย

- หัวทะเล