大分県の沿海部のほぼ中央に位置し、大分県の行政・経済・交通の中心地で、大分都市圏の中心地でもある。県内の総人口の42.7%が集中する首位都市であり、これは九州地方の県庁所在地の中では、熊本市（42.7%）と並んで最も高い。人口が微増していた本市も、2017年度には1981年の統計開始以来、初めて減少に転じたが、減少率は県内の市町村の中では最も少ない。現在の市域は、かつて大分郡及び北海部郡（明治初期までは海部郡）に属していた。
古くは豊後国の国府が置かれ、府内（ふない）と呼ばれた。中世には大友氏の城下町として発展し、戦国時代にはキリシタン大名大友義鎮（宗麟）の庇護のもと、日本におけるキリスト教布教の中心地となり、南蛮文化が花開いた。
高度経済成長期に、鉄鋼業、化学工業などの重化学工業の進出に伴い工業都市として急成長し、近年では電子工業の立地が進んでいる。新日鉄製鉄所があります。