Depuis 2010, l'unité urbaine d'Avignon ou agglomération, est à la 14e place française juste entre Strasbourg (13e) et Montpellier (15e). Elle s'étend désormais sur 59 communes réparties sur trois départements et deux régions. Ceci est la résultante d'une nouvelle délimitation de l'INSEE.
La région dans laquelle se situe Avignon est très riche en pierre calcaire et a permis de nombreuses constructions. Par exemple, les remparts actuels, qui mesurent 4 330 mètres de long, ont été bâtis avec une pierre calcaire tendre très abondante dans la région que l’on appelle « molasse burdigalienne ».
Le Rhône passe en bordure ouest de la ville mais est divisé en deux bras : on parle de « Petit Rhône », ou « bras mort » pour la partie est qui touche Avignon et « Grand Rhône » ou « bras vif » pour la partie ouest, celle qui touche Villeneuve-lès-Avignon dans le département du Gard, avec, entre les deux, un chapelet d'îles dont la plus grande est l'île de la Barthelasse.
Le quartier de Montfavet présente la particularité d'avoir un véritable noyau villageois indépendant ainsi que son propre code postal, le 84140.
