Die Gemeinde liegt im Norden der Halbinsel Cotentin an der französischen Südküste des Ärmelkanals. Ihr historisches Zentrum bildet die alte Hafenstadt Cherbourg, die sich um eine weitläufige künstliche Reede mit innerer und äußerer Bucht gruppiert. Zu den heutigen Ortsteilen zählen ehemalige selbstständige Dörfer wie Octeville, Équeurdreville-Hainneville oder Tourlaville, die 2016 zur neuen Stadt fusionierten.
Die Wurzeln Cherbourgs reichen bis in die Römerzeit zurück, als der Ort unter dem gallischen Namen Coriallum bekannt war. Später prägten skandinavische Einflüsse den Namen, der sich aus Wörtern für Sumpf und Befestigung zusammensetzt. Im 17. Jahrhundert begann Vauban mit dem Ausbau zum bedeutenden französischen Kriegshafen, der während des Zweiten Weltkriegs von deutscher Besatzung genutzt und in der Schlacht um Cherbourg 1944 schwer zerstört wurde.
Heute ist die Stadt vor allem als Marinebasis und wichtiger Fährhafen nach Irland bekannt. Zu den Sehenswürdigkeiten gehören das Naturkundemuseum im Wohnhaus des ehemaligen Bürgermeisters Emmanuel Liais, das Meeresmuseum Cité de la Mer mit historischen Tauchgeräten und U-Booten sowie mehrere Festungsanlagen aus verschiedenen Epochen. Die Stadt pflegt Partnerschaften mit Städten wie Bremerhaven und Poole und war 2016 Etappenziel der Tour de France.