現代の都市活動は広域化しており、行政単位としての市、区、町、村の範囲を超えている。中心となる都心の影響が及ぶ範囲を含めてその都市の都市圏と呼び、各種の計画、事業、管理を考える際の枠組となっている。
明治以降の日本においては、都市の発達に伴って中心市とその周囲の自治体との間で市町村合併が繰り返され、日本最大の都市圏をもつ東京では都制（東京府→東京都）がしかれるなど、いくつもの自治体の集合である都市圏を一体的な自治体にする方法が試みられてきた。
車社会化が発達した20世紀末には、中心都市の市域を大きく超えて生活圏が形成されるようになり、21世紀になって「平成の大合併」と呼ばれる広域合併が行われた。
都市圏を形成する指標として通勤率が多く用いられている。基本的には、下記の計算式で求められる。
計算式
中心都市への通勤・通学者数÷全通勤・通学者数×100
ただし、総務省が設定している1.5%都市圏の場合は、各市町村における15歳以上の都市圏の核となる中心都市への通勤・通学者数の割合が当該市町村の常住人口比に占める割合を表しており、注意する必要がある。
基礎データとして、国勢調査の統計データを利用して作成することが多い。
総務省統計局が広域的な都市地域を規定するため行政区域を越えて設定した統計上の地域区分。俗にいう「1.5%都市圏」→ 都市圏 (総務省)
中心市：
大都市圏の中心市は、東京特別区部（東京23区）、および、その他の政令指定都市。この際、中心市同士の距離が近い場合には、その地域を統合して1つの大都市圏とする。
都市圏の中心市は、大都市圏に含まれない人口50万人以上の市。
周辺市町村：周辺市町村は、中心市への15歳以上通勤・通学者数の割合が当該市町村の常住人口の1.5%以上であり、かつ、中心市と連接している市町村とする。ただし、通勤・通学者数の割合が1.5%未満の市町村であっても、周囲を周辺市町村に囲まれている場合には周辺市町村とする。
国土交通省による追加条件付の5%通勤通学圏。
核都市
人口10万人以上
昼夜人口比率が100%以上
周辺都市
核都市への通勤通学者が、全通勤通学者の5%以上または500人以上 である市町村
二つ以上の都市圏に含まれる市町村は、核都市への通勤通学者の多い方の都市圏に含む（相対都市圏）。
※核都市が20km以内に併存する場合には、連結して一つの都市圏とする
※昼夜人口比率：常住人口に対する昼間人口の割合
⇒都市再生ビジョン（2003年）では全国に88の都市圏があるとされ、 ⇒都市・地域レポート2005では85の都市圏があるとされた。
俗に言う「5%都市圏」。隣接する都市圏を考慮する必要がない場合は、5%通勤通学圏を絶対都市圏（直接通勤圏）で定義する。上の定義「二つ以上の都市圏に含まれる市町村を、核都市への通勤通学者の多い方の都市圏に含む」などの追加条件がなく、核都市への通勤通学数が5%を超える周辺都市をすべて含む。採用例 ⇒[1]
都道府県内の広域行政のための地域圏のこと。上下水道・交通・ごみ処理・医療・消防・観光などの広域行政のために、都道府県庁は都道府県内をいくつかの地域に分けている。その内、都市機能が集約している地域は、「都市圏」という名称を使っていることも多い。広域行政圏には、複数の自治体からなる協議会が置かれ、広域行政計画を作成している。地域圏の線引きは、自然障壁や長年の慣習に依存していることが多く、通勤・通学圏や商圏などの経済学的・都市学的な都市圏とは異なった地域区分となっている（参照 : 福岡都市圏、札幌都市圏、仙台都市圏）。
経済圏、地域圏、商圏など、都市を中心とした地域の集合体。通勤・通学などの定期的・日常的な交流に限らず、経済活動、文化的結合性、購買や娯楽の志向性などに着目した枠組みである。なんらかの目的を持って組織として存在する場合と、統計上の分類に過ぎないものがある。都府県境を越えて設定することもめずらしくない。
三大都市圏はその中心部の求心力が大きく、影響力が広域に及ぶため、東京圏・京阪神圏・名古屋圏という市町村別で設定される大都市圏と、都府県単位の首都圏・近畿圏・中京圏が用いられている。
「10%通勤圏」。金本良嗣、徳岡一幸両氏が「応用地域学研究」(2002) で、DID（Densely Inhabited District：人口集中地区）人口を利用して中心地域を決め、その地域の雇用求心力を基準に設定された都市圏。→ 都市雇用圏
「10%通勤通学圏」毎日の決まった人の移動に注目した都市圏。周辺市町村の定義は、通勤・通学者数の割合が10%以上としている。→ ⇒[2]
朝日新聞が発売している指標で、「生産・消費・文化などの分野にわたり国民がもっているエネルギー」とされる。購買力の推定やイベント集客力などのマーケティングに利用される。三大都市圏内の地域圏に対しても「都市圏」という言葉を用いており、横浜都市圏、川崎都市圏等を設定している。
脚注^ a b 金本、徳岡『日本の都市圏設定基準』「応用地域学研究」No.7, 1-15 (2002). ⇒オンライン版 (pdf)
^ ⇒「都市的土地利用の整序・集約化と自然環境の再生・活用」に関する論点（案） 参考資料1PDF（国土交通省国土審議会 計画部会 第1回持続可能な国土管理専門委員会）の35ページの表を元に作成。