İstanbul'un Avrupa yakasında, batı sınırlarındaki ilçesidir. Hem Marmara'ya, hem de Karadeniz'e kıyısı vardır. İlçenin yüzölçümü 1.715 km²'dir. Bu yüzölçümün büyük bir çoğunluğu ormanlarla kaplıdır. Sahil uzunluğu 135 km.dir. İl merkezine uzakligi ise 55 km.dir. Güneyde Büyükçekmece'ye, batıda ise Silivri'ye ve Tekirdağ iline komşudur. Doğudaki komşuları, Avcılar, Küçükçekmece ilçeleri ile Gaziosmanpaşa'dır. Yüzölçümü itibarıyla İstanbul'un en büyük ilçesidir.

İlçenin Karadeniz kıyısında Kuzey kesiminde Istranca dağları nın devamı olan ormanlarla kaplı yükseltiler yer alır. Bunların Güneyinde verimli ovalar başlar. İstanbul un içme suyu ilçe sınırları içindeki Terkoz gölü ve Büyükçekmece baraj gölünden sağlanır. Istranca deresi başta olmak üzere Terkoz gölüne su taşıyan birçok irili ufaklı dere vardır. Kent Güney batısında 330 metreye kadar yükselen ve Istranca dağlarının devamı olan tepelerin ova ile birleştiği alanda kurulmuştur Önceleri sancak ve vilayet iken 1926 yılında Çatalca Vilayeti kaldırılmış ve ilçe olarak İstanbul'a bağlanmıştır.

Çatalca, Osmanlı yönetimine 1371'de, Sultan 1. Bayazıt tarafından fethedilerek girmiştir. Fetihten önceki adı Matrai olan Çatalca'ya Osmanlılar Çatalburgaz ismini vermişlerdir. 16. yüzyıl sonlarında Sadrazam olan Ferhad Paşa'nın özel ilgisiyle imar edilmiştir. Çatalca'ya su getirilmesini sağlayan Ferhad Paşa, Mimar Sinan'a Çatalca'da bir cami de yaptırtmıştır.

Evliya Çelebi, 17. yüzyılda Çatalca'nın kuzeyden güneye iki bin adım uzunluğunda olduğunu, şehirde saraylar, bir tekke, 1 han, 1 hamam ve 270 dükkan bulunduğunu yazar.Bizans ve Osmanlı İmparatorluğu'nun burada yaptıkları Saraylardan günümüze eser kalmamış bulunmasına rağmen bunlardan Hünkar sarayı, Veli Usta Sarayı, Çataloğlu sarayı, Kadir Ağa sarayı, Hasan Paşazade sarayı, Kızlarağası sarayının, adları ve ünleri günümüze dek gelmiştir. Ayrıca yine elde mevcut belgelerden buraya vaktiyle 7 tekke, 270 dükkan, çok çeşme ve hamamın bulunduğu bilinmektedir.

Ferhadpaşa camii ünlü vezirlerden Sadrazam Ferhadpaşa tarafından XVI. Yy.da yaptırılmış olup bu yapının mimarı Mimar Sinan'dır. Kasabanın kurulduğu bir tepenin eteğinde yapılmış olup, önünden geçen yola göre bir set üstündedir. 1924 yılında yapılan mübadeleye kadar nüfusunun çoğunluğu Rum olan Çatalca'ya, mübadeleden sonra Naseliç, Drama, Serez, Demirhisar ve Langaza'dan gelen Türk Çatalca ve çevresi, eski dönemlerden beri bir tarım bölgesidir. Bu özelliği bugün de devam etmektedir.