アメリカ合衆国統計局によると、この都市は総面積370.2 km2（142.9mi2）である。このうち359.4km2（138.8mi2）が陸地で10.8km2（4.2mi2）が水地域である。総面積の2.92%が水地域となっている。

デトロイトはメトロ・デトロイトと東南ミシガン地方の主要都市である。デトロイトで最も高い標高は670フィート（204m）で、大学地区の北西部デトロイトである。逆に、最も低い標高は河岸地域で、579フィート（176m）である。東にはデトロイト川を隔ててカナダのオンタリオ州ウィンザーがあり、デトロイトは主要都市のなかでカナダとの国境に接する唯一の都市である。

同市はハムトラミックとハイランド・パークを内包しており、北東の都市堺にはグロス・ポイントがある。ワイアンドット国立野生動物保護区はアメリカ合衆国で唯一の国際野生動物保護区である。保護区には、デトロイト川と西エリー湖の湖岸線48マイル（77km）に沿って島、沿岸の湿地、沼地、浅瀬帯、ウォーターフロントの地域が含まれている。

3つのフランス式大通りがデトロイトの道路網を交差している。ワシントンD.C.から影響された放射大通りとオハイオ川北西部の道路網をなす東西を結ぶ大通りである。カナダのウィンザーへの交通網は4つあり、そのうち2つの自動車道でアンバサダー・ブリッジとデトロイト・ウィンザー・トンネルがある。鉄道網ではミシガン・セントラル鉄道（英語版）のトンネルがデトロイト川の下を通っており、残りはデトロイト・ウィンザー・トラック・フェリーによる海路である。フェリーの乗り場は、ウィンザー・ソルト・マインとツーク島である[17]。
気候

ケッペンの気候区分では亜寒帯湿潤気候（Dfa）に属する。

デトロイト・メトロポリタン国際空港（1981?2010年、極値1874年- ）の気候
月1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年
最高気温記録 °C （°F）19
(67)21
(70)30
(86)32
(89)35
(95)40
(104)41
(105)40
(104)38
(100)33
(92)27
(81)21
(69)41
(105)
平均最高気温 °C （°F）0
(32.0)1.8
(35.2)7.7
(45.8)15.1
(59.1)21.1
(69.9)26.3
(79.3)28.6
(83.4)27.4
(81.4)23.3
(74.0)16.4
(61.6)9.3
(48.8)2.3
(36.1)15
(59.0)
平均最低気温 °C （°F）?7.2
(19.1)?6.1
(21.0)?1.9
(28.6)4.1
(39.4)9.7
(49.4)15.3
(59.5)17.7
(63.9)17
(62.6)12.6
(54.7)6.3
(43.3)1.3
(34.3)?4.4
(24.1)5.4
(41.8)
最低気温記録 °C （°F）?29
(?21)?29
(?20)?20
(?4)?13
(8)?4
(25)2
(36)6
(42)3
(38)?2
(29)?8
(17)?18
(0)?24
(?11)?29
(?21)
降水量 mm （inch）49.8
(1.96)51.3
(2.02)57.9
(2.28)73.7
(2.90)85.9
(3.38)89.4
(3.52)85.6
(3.37)76.2
(3.00)83.1
(3.27)64
(2.52)70.9
(2.79)62.5
(2.46)850.1
(33.47)
降雪量 cm （inch）31.8
(12.5)25.9
(10.2)17.5
(6.9)4.3
(1.7)?0
(0)0
(0)0
(0)0
(0)0.3
(0.1)3.8
(1.5)24.4
(9.6)108
(42.5)
平均降水日数 （?0.01 in）13.110.611.712.212.110.210.49.69.59.811.613.7134.5
平均降雪日数 （?0.1 in）10.48.35.41.6000000.22.38.536.7
% 湿度74.772.570.066.065.367.368.571.573.471.674.676.771.0
平均月間日照時間119.9138.3184.9217.0275.9301.8317.0283.5227.6176.0106.387.72,435.9
日照率41475054616669666151363155
出典：NOAA (relative humidity and sun 1961?1990)[18][19][20]

都市景観1942年のデトロイトのウッドワード・アヴェニューデトロイト・ダウンタウンの夜景

デトロイトの全景において、ウォーターフロントは様々な建築構造のスタイルを垣間見ることができる。現代的なネオゴシックスタイルで設計されたワン・デトロイト・センターのコメリカ・タワーは、同市に所在するアール・デコスタイルの超高層ビルに調和するように設計された。コメリカ・タワーは、ゼネラルモーターズ本社であるルネサンス・センターと共に特徴的な景観を形成している。

デトロイトでアール・デコスタイルを採用した超高層ビルは、有名なフィッシャー・ ビルディングルを始め、ガーディアン・ビルディング（ユニオン・トラスト）、ペノウスコット・ビルディング、キャデラック・プレイスがある。

市内の中で、突出した構造をもつ建造物は、デトロイト美術館、デトロイト・オペラ・ハウス、国内最大のフォックス・シアターがある。

超高層ビルはダウンタウンのニューセンター地域に集中しており、都市近郊の大部分は低階層建造物と一戸建の住宅からなっている。都市中心から外側に高層住宅がウッドワードの西からパーマー・パークとグロス・ポイントの方向に向かって建設されている。
行政区デトロイトの地域

デトロイトには警察署の管轄区、学区、選挙区などはあるが、厳格な意味での行政区画は存在しない。デトロイト川沿岸からウッドワード通りに沿って北へ広がるダウンタウン、ミッドタウン、新センター、ノースエンド。ハムトラミックとハイランドパークに遮られた向こう側のパルマーパーク。その東西両側に広がるイーストサイドとウェストサイド。そしてダウンタウンの東から伸びるジェファーソン通り沿いのジェファーソン回廊とフォート通りに沿って南西方向に突き出したサウスウエストに分かれる。
経済

就業者数で言うと1位：公立学校、2位：市役所、3位と4位が病院、5位：アメリカ合衆国連邦政府、6位：ブルークロス・ブルーシールド協会（保険会社の連合体）、7位：ウェイン州立大学、8位：ミシガン州政府であり（9位：GM、10位：クライスラー）経済が崩壊状態であることがわかる[21][22][23][24]。
人口動勢
概略

デトロイトは大きなカルデア人住民及びこの国で最大のアラブ系アメリカ人（英語版）コミュニティーの本拠地でもある。最近、この地域はアジア系アメリカ人（ミャオ族の支族であるモン人が帰化したモン人系アメリカ人（英語版））及びヒスパニック・コミュニティーが成長していると確認された。この都市の南西部側は大きなメキシコ系アメリカ人コミュニティーが含まれる。クリント・イーストウッドが監督・プロデューサー・主演をつとめた2008年のアメリカ映画『グラン・トリノ』（Gran Torino）は、このモン人系アメリカ人・コミュニティーを描いている。

デトロイト市内の人口の8割を黒人が占める。その多くが、自動車産業関連の職を求めて南部から移住してきた人とその子孫である（アフリカ系アメリカ人の大移動）。一方、白人の多くは郊外の衛星都市に住んでいる。郊外の衛星都市の住民は9割以上を白人が占めている。

アメリカで最も治安が悪いと言われているデトロイト市内に比べて、郊外の衛星都市には裕福な人々が多く住んでおり、治安は非常に良く対照的である。衛星都市に住む住民は治安の悪いデトロイト市内に入ること無しに生活が成り立っており、デトロイト市内の空洞化に拍車をかけ、空き地や巨大廃墟ビルが多く見受けられる。長期の傾向としては人口減少が続いており、2020年においては1950年のピーク時から約65.4％減となっている。

高い犯罪発生率、失業率、そして貧困率といった状況が労働力を流出させ、人口減少に繋がっている[3]。
人口

以下は2000年現在の国勢調査における人口統計データである。