Premstätten liegt im Grazer Becken und im Kaiserwald, einem bewaldeten Höhenrücken. Im Osten des Gemeindegebiets finden sich der Samitzteich und der Schwarzlsee, während der Westen von Bächen wie dem Gepringbach durchzogen wird. Die Landschaft gliedert sich in landwirtschaftliche Flächen, Wälder und Gewässer, wobei fast ein Drittel des Gebiets bewaldet ist.
Erste Spuren menschlicher Besiedlung stammen aus der Römerzeit, als Hügelgräber am Kaiserwaldplateau angelegt wurden. Urkundlich erstmals erwähnt wird der Ort 1164 als Sitz eines Ministerialen. Im Mittelalter gehörte das Gebiet den Saurau, die das Schloss Premstätten zu einem prächtigen Barockbau erweiterten. Die heutige Gemeinde entstand aus der Zusammenlegung von Unterpremstätten und Zettling, nachdem eine Klage dagegen scheiterte.
Besonders bekannt ist Premstätten für das Schloss Premstätten, das heute als Elektronikstandort dient, und die barocke Pfarrkirche St. Thomas im Walde. Der Österreichische Skulpturenpark und der Schwarzlsee mit seinem ehemaligen Lake Festival prägen das kulturelle Leben. Die Gemeinde verbindet ländliche Tradition mit moderner Infrastruktur und ist durch ihre Lage am Rand von Graz gut angebunden.