Дзержинский расположен на реке Москве. Является городом-спутником Москвы, граничит с ней, отделяясь от неё Московской кольцевой автодорогой (МКАД). Также Дзержинский граничит с городами Котельники и Лыткарино. Ближайшая железнодорожная станция — Люберцы-1, расстояние до города Люберцы — четыре километра. В Дзержинском есть железнодорожная станция (грузовая) без электрификации от станции Яничкино.
Его городской округ граничит с городскими округами Котельники на севере, Люберцы на северо-востоке, Лыткарино на востоке, а также Ленинским на юге и юго-западе; с районом Капотня ЮВАО города Москвы на западе и северо-западе. По границе городского округа протекает река Москва. На окраине города находятся Люберецкие карьеры.

История города тесно связана с Николо-Угрешским монастырём, который был основан Дмитрием Донским в 1380 году в честь победы на Куликовом поле.
Николо-Угрешский монастырь, современное состояние
На месте нынешнего города располагались деревни Алексеевка, Гремячево, Денисьево и Кишкино.
В 1920-х годах монастырь был закрыт, а в его стенах образована детская трудовая коммуна для беспризорников, которая получила название «Коммуна имени Дзержинского». В 1938 году коммуна получила официальный статус посёлка городского типа.
Посёлок активно развивался, в 1956 году началось строительство одной из крупнейших в стране теплоэлектроцентралей — ТЭЦ-22. Рядом с монастырскими стенами на месте деревень Гремячево, Денисьево и Кишкино выросли современные многоэтажные жилые кварталы.
В 1981 году рабочий посёлок Дзержинский получает статус города районного подчинения в составе Люберецкого района Московской области.