Η Παλλήνη εκτείνεται 15 χιλιόμετρα βορειοανατολικά του κέντρου της Αθήνας και ο “επίσημος” πληθυσμός της είναι 16.679 κάτοικοι (απογραφή του 2011) ενώ ο πραγματικός εκτιμάται σε 25.000-30.000 κατοίκους. Η Παλλήνη ανήκει στο πολεοδομικό συγκρότημα Αθηνών και απλώνεται σε έκταση 18.702 στρεμμάτων ανάμεσα στους πρόποδες του Πεντελικού όρους και του Υμηττού. Το κέντρο της πόλης εντοπίζεται σε υψόμετρο 250 μέτρων, πέριξ της Λεωφόρου Μαραθώνιος, στο ύψος του Ιερού Ναού Κοιμήσεως της Θεοτόκου. Βόρεια του ναού εντοπίζεται η κεντρική πλατεία με τον Ιερό Ναό Αγίου Τρύφωνος και τον Περιστερώνα και νότια το κεντρικό πάρκο πόλης (Πλατεία Ελευθερίας) με το παλιό Δημαρχείο. Η Παλλήνη διχοτομείται από το ομώνυμο ρέμα που πηγάζει από το Πεντελικό Όρος. Πνεύμονα πρασίνου αποτελεί ο δασόφυτος λόφος Λεβίδη στη δυτική είσοδο της πόλης και οι πράσινοι λοφίσκοι που εκτείνονται στα ανατολικά. Η εμπορική δραστηριότητα εκτείνεται στην κεντρική λεωφόρο, ενώ η οδός Λεονταρίου οδηγεί στο δεύτερο μεγάλο οικισμό του Δήμου, την Κάντζα όπου διασώζεται το Ιερό της "επί Παλληνίδι Αθηνάς" και ο Μαρμάρινος Λέων, στα σύνορα με τα Γλυκά Νερά και τη Λεωφόρο Λαυρίου. Άλλοι δύο γνωστοί οικισμοί, η Νέα Παλλήνη και το Πανόραμα έχουν οικοδομηθεί στους ανάγλυφους νότιους λοφίσκους του πεντελικού λίγο πριν το Ντράφι Πικερμίου. Στο βόρειο τμήμα της πόλεως εκτείνονται οι νότιες πλαγιές του Πεντελικού, όπου έχει οικοδομηθεί το οικιστικό συγκρότημα του Λόφου Edison. Στην περιοχή, και σε κοντινή απόσταση από το κέντρο της πόλης, είναι εγκατεστημένα ένα πλήθος δημόσιων, ιδιωτικών και διεθνών σχολείων καθώς και τα εμπορικά κέντρα McArthur Glen και Smart Park (6km, 10’). Η Παλλήνη είναι ιδανικά τοποθετημένη ανάμεσα στο κέντρο της Αθήνας και της ανατολικής ακτής της Αττικής. H περιοχή συνδέεται με τον Προαστιακό Σιδηρόδρομο και Μετρό μέσω του σταθμού "Παλλήνη" που εξυπηρετεί πέρα από την Παλλήνη, τον Γέρακα και τη γειτονική Ανθούσα. Η Κάντζα, στο νοτιοδυτικό άκρο της πόλης εξυπηρετείται από τον ομώνυμο σταθμό "Κάντζα" που καθίσταται προσβάσιμος μέσω της οδού Λεονταρίου. Οδικά συνδέεται με το Γέρακα και το κέντρο της Αθήνας στα δυτικά και με το Πικέρμι και τη Ραφήνα (14km, 20’) στα ανατολικά μέσω της Λεωφόρου Μαραθώνος. Η διαμπερής κυκλοφορία διοχετεύεται μέσω του κλειστού αυτοκινητοδρόμου Σταυρού-Ραφήνας (Αττική Οδός). Με τα βόρεια προάστια στα δυτικά και τα Μεσόγεια και το Αεροδρόμιο (19km, 15’) στα νοτιοανατολικά συνδέεται μέσω της Αττικής Οδού. Με την Αττική Οδό έχει πρόσβαση και στα προάστια περιμετρικά του Υμηττού.