Montluel liegt in der sanft hügeligen Landschaft Côtière, wo die Sereine durch das Gebiet fließt. Nur etwa fünfzehn Kilometer nordöstlich von Lyon gelegen, bildet die Stadt den Übergang zur Seenlandschaft Dombes im Norden und wird im Süden von der Rhône begrenzt. Im Osten grenzt sie direkt an Dagneux, im Südwesten an La Boisse, während sich das Siedlungsgebiet seit den 1960er Jahren durch die Nähe zum Autobahnkreuz A42/A432 und die Ansiedlung von Unternehmen stark ausgeweitet hat.
Erstmals erwähnt wird der Ort in historischen Quellen, doch seine heutige Prägung erhielt er vor allem durch die Nähe zu Lyon und die wirtschaftliche Entwicklung der letzten Jahrzehnte. Die Gemeinde ist nicht nur Verwaltungssitz des Kommunalverbands Côtière à Montluel, sondern auch ein wichtiger Knotenpunkt in der Region.
Besonders sehenswert sind die Kirche Notre-Dame-des-Marais und die Kapelle Saint-Barthélemy. Im Ortsteil Jailleux steht die Kirche Saint-Barthélemy, in Romanèche Saint-Martin und in Cordieux Saint-Romain. Historische Bauwerke wie die Schlossruine, das Château de la Gentile oder das Schloss Bellevue prägen das Bild. Persönlichkeiten wie der Bischof Joseph Crétin stammen aus Montluel, und eine Städtepartnerschaft verbindet die Stadt mit Ostfildern in Deutschland.