Montelupo Fiorentino sorge nella pianura alluvionale dell'Arno, a soli 35 metri sul livello del mare e a circa 50 km dalla costa tirrenica. Il paesaggio, segnato dal fiume e dai campi coltivati, si apre verso le colline del Chianti, di cui il comune condivide la tradizione vitivinicola. Con una superficie di 24,7 km² e una densità di 578 ab/km², il centro abitato si sviluppa intorno al nucleo storico, dominato dalla fortezza medicea.
L'economia locale si basa su un mix di agricoltura, artigianato e servizi. Il reddito medio si attesta a 26.096 €, mentre il prezzo degli immobili è di 1.861 €/m².
Il clima è temperato, con una media annuale di 13,1 °C e precipitazioni di 963 mm. Il patrimonio culturale conta 49 monumenti e 4 musei, tra cui il Museo della Ceramica. L'età media è di 46,8 anni e l'indice di vecchiaia di 195, segno di una popolazione matura. A breve distanza si trovano i siti UNESCO di Firenze e San Gimignano.