Espoo liegt in der Landschaft Uusimaa an der Küste des Finnischen Meerbusens, westlich der Hauptstadt Helsinki. Nachbarorte sind unter anderem Kirkkonummi im Westen und Vantaa im Nordosten. Das Stadtgebiet umfasst ausgedehnte Meeresgebiete mit einem Schärenarchipel von 165 Inseln und 95 Seen, darunter der Bodominjärvi. Die höchste Erhebung erreicht 114 Meter über dem Meeresspiegel.
Erste Spuren menschlicher Besiedlung datieren aus der Zeit um 7000 v. Chr., doch eine dauerhafte Ansiedlung begann erst im 12. oder 13. Jahrhundert. Der Name geht vermutlich auf den Espenfluss zurück, wie eine Urkunde aus dem Jahr 1431 belegt. Lange blieb Espoo eine ländliche Gemeinde, in der Landwirtschaft und schwedischsprachige Traditionen prägend waren. Erst mit dem Wachstum Helsinkis ab den 1950er Jahren setzte eine rasche Verstädterung ein, die 1972 zur Stadterhebung führte.
Heute ist Espoo durch moderne Subzentren wie Tapiola und Leppävaara geprägt, die das fehlende historische Zentrum ausgleichen. Die Stadt beherbergt bedeutende Bildungseinrichtungen und einen hohen Anteil an gut ausgebildeten Einwohnern. Im Norden reicht das Stadtgebiet bis in den Nationalpark Nuuksio, während der Süden durch dichte Besiedlung und enge Verbindung zur Hauptstadtregion gekennzeichnet ist.