Châtenay-Malabry liegt im Département Hauts-de-Seine, umgeben von Wäldern und Parks. Ein Teil des Naherholungsgebiets Forêt de Verrières gehört zur Gemarkung, und der Parc de Sceaux grenzt im Osten an die Gemeinde. Die Schnellfahrstrecke LGV Atlantique unterquert den Ort in einem langgestreckten Grünzug.
Die Gemeinde blickt auf eine lange Geschichte zurück. Bereits im 9. Jahrhundert wurde sie erstmals urkundlich erwähnt, doch Funde aus gallorömischer Zeit belegen eine noch ältere Besiedlung. Voltaire lebte hier zeitweise im Exil, und während der Revolution gehörte das Gebiet zum Domkapitel von Notre-Dame de Paris.
Heute prägen grüne Lungen wie die Vallée-aux-Loups und der Parc de Sceaux das Bild. Die Gemeinde beherbergt bedeutende Bildungseinrichtungen wie die École Centrale Paris und eine pharmazeutische Fakultät. Berühmte Persönlichkeiten wie der Philosoph Paul Ricœur oder der Schriftsteller Sully Prudhomme fanden hier ihren letzten Ruheort.
