Brzeg Dolny położony jest na prawym brzegu rzeki Odry i jest jedną z trzech gmin, obok gminy Wołów oraz gminy Wińsko, tworzących powiat wołowski. Miasto położone jest w odległości 31 km na północny-zachód od miasta Wrocławia i stanowi przedłużenie obszaru wrocławskiej aglomeracji miejsko-przemysłowej. Od północy graniczy z gminą Wołów, od wschodu z należącą do powiatu trzebnickiego gminą Oborniki Śląskie, a od strony południowej z gminami Miękinia i Środa Śląska leżącymi w powiecie średzkim. Jedynie ta ostatnia granica jest granicą naturalną, biegnącą wzdłuż biegu Odry.
Zgodnie z podziałem Polski na jednostki fizyczno-geograficzne, obszar gminy Brzeg Dolny należy do dwóch makroregionów: Niziny Śląskiej i Wału Trzebnickiego. W skład Niziny Śląskiej na terenie gminy wchodzą fragmenty dwóch mezoregionów - Pradoliny Wrocławskiej położonej równoleżnikowo wzdłuż rzeki Odry w południowej części gminy, oraz pasa Wysoczyzny Rościsławickiej obejmującego środkową i północno-zachodnią część gminy i oddzielającego pradolinę Odry od leżących na północnym wschodzie Wzgórz Trzebnickich. Różnica poziomu terenu dochodzi do 60 m. a różnice lokalne do 40 m. Najwyższe wzniesienie w gminie stanowi zbocze opadające spod kulminacji 198,8 m. n.p.m. leżące na południe od Bagna w gminie Oborniki Śląskie, którą granica gminy Brzeg Dolny przecina na wysokości 185,2 m. n.p.m. na wsch. od Godzięcina. Punkt najniższy to brzeg rzeki Odry na granicy z gminą Wołów - 102 m. n.p.m. Oba regiony geograficzne różnią się warunkami fizycznymi, które w znaczący sposób wpłynęły na rozwój historyczny położonych tam osad.
Pierwsze ślady osadnictwa na terenie gminy Brzeg Dolny pochodzą z epoki brązu. Jednak o Brzegu Dolnym po raz pierwszy wspomina Księga Ziemska Księstwa Wrocławskiego w roku 1353. Podaje ona, że osada posiadała 1,5 łanu ziemi, jeden młyn nad Odrą i jeden mały młyn z jednym kołem w bliżej nieoznaczonym miejscu. Świadczy to o niewielkim znaczeniu gospodarczym osady. Położenie osady nad rzeką przesądzało o zajęciach miejscowej ludności. Mieszkali tu przede wszystkim flisacy i rybacy. Znacznie starszą metrykę źródłową posiada wieś Warzyń, obecnie dzielnica miasta, wymieniona w dokumencie wystawionym przez Henryka III księcia wrocławskiego w 1261 roku. W osadzie funkcjonowała przeprawa promowa.
Przełom w dziejach miejscowości nastąpił w roku 1660, kiedy właścicielem osady został baron Georg Abraham von Dyhern. W 1663 r. otrzymał od cesarza Leopolda I prawa miejskie dla swojej miejscowości. Miastu przyznano prawo zakładania cechów, urządzania dwa razy w tygodniu targów i cztery razy w roku jarmarków. Zezwolono na używanie herbu. Zmieniona została polska nazwa miejscowości na nową - Dyhernfurth.
Kolejne ożywienie miasto przeżywa u schyłku XVIII wieku, kiedy jego właścicielem został minister Śląska Carl Georg von Hoym, który m.in. dokonał przebudowy barokowego pałacu w duchu klasycystycznym, według projektu śląskiego architekta Karla Gottharda Langhansa. Przy pałacu powstało założenie parkowo-ogrodowe w stylu angielskim.
W czasie II wojny światowej wybudowano tu zakłady chemiczne, których produkcja miała służyć potrzebom frontu. Koncern IG Farbenindustrie kosztem pół miliarda marek wybudował fabrykę o nazwie "Anorgana" produkującą bojowe środki chemiczne tj. tabun i sarin. Napełniano nimi bomby lotnicze i pociski artyleryjskie. Pracę tę wykonywali więźniowie.
26 stycznia 1945 r. oddziały radzieckie 2 Korpusu 13 Armii Polowej zajęły opustoszałe miasto. Częściowemu zniszczeniu uległy zakłady chemiczne "Anorgana", którymi 4 lutego 1945 r. zawładnęła silna grupa uderzeniowa gen. Sachsenheimera. Zniszczono pozostałe w fabryce gazy bojowe oraz akta podobozowe, ślady zbrodniczej działalności Niemców. W tym czasie spalony został również pałac Hoymów.
Po wojnie miasto rozwijało się dzięki uruchomieniu na gruzach "Anorgany" zakładów chemicznych "Rokita". Powstały obiekty infrastruktury społecznej oraz nowe osiedla. Kolejny krok w rozwoju miasta miał miejsce po zmianach systemowych po roku 1990.
Miasto posiada dogodny układ komunikacyjny w kierunku Lubiąża, Obornik Śląskich, Miękini, Środy Śląskiej, Wołowa, Żmigrodu i stolicy Dolnego Śląska - Wrocławia. W październiku 2013 roku otwarty został most drogowy przez Odrę, dzięki czemu skrócił się dojazd do drogi wojewódzkiej 94 oraz autostrady A4. Ponadto przez miasto przebiega kolejowa zelektryfikowana magistrala Szczecin - Kraków oraz droga wodna Szczecin - Kędzierzyn Koźle.
W Brzegu Dolnym działają małe, średnie i duże podmioty gospodarcze nastawione na obsługę ludności oraz produkcję komponentów chemicznych. Największym przedsiębiorstwem na terenie Brzegu Dolnego jest PCC Rokita SA, liczący się w Polsce i świecie zakład chemiczny. Oprócz niego działają również inne firmy chemiczne Vita Polymers Poland, Linpac Plastic Polymers, Stepan Europe, Organika Malbork oraz w branży elektronicznej - Hanza i BeSo.
Na zasoby wód powierzchniowych składają się rzeki - Odra, Jodłówka, Juszka Wołowska a także małe zbiorniki retencyjne w Kręsku i w Godzięcinie (pow. zalewu 2,72 ha) oraz duże zbiorniki rekreacyjne zlokalizowane w miejscowościach Wały, Grodzanów, Pogalewo Wielkie o łącznej pow. zalewu 7,35 ha. Rzeka Odra, która stanowi południową granicę gminy płynie na długości ok. 16 km.
Obszar gminy Brzeg Dolny znajduje się w jednej z najcieplejszych dzielnic klimatycznych kraju. Średnie temperatury roczne wynoszą 8,5°C, suma rocznych opadów zawiera się w przedziale 500-600 mm, a pokrywa śnieżna utrzymuje się 50-60 dni. Okres wegetacyjny jest długi i wynosi 255 dni.
Grunty pod lasami i zadrzewieniami to ok 34% powierzchni gminy. Administracyjnie przynależą do dwóch nadleśnictw - Nadleśnictwa Oborniki Śląskie oraz Nadleśnictwa Wołów.
Na granicy z gminą Oborniki Śląskie, na północny-wschód od wsi Jodłowice leży utworzony w 1958 roku rezerwat "Jodłowice". Chroni on jodłowy bór mieszany o charakterze puszczańskim. W jego skład wchodzą świerki, dęby, modrzewie i sosny. Przy wschodniej granicy rezerwatu leży głaz narzutowy tzw. Głaz Romera, który jest nieożywionym pomnikiem przyrody.
Na terenie gminy znajduje się ponadto 5 parków - 4 wiejskie (w miejscowościach Godzięcin, Grodzanów, Pogalewo Małe, Żerków) oraz Park Miejski w Brzegu Dolnym. Parki zabytkowe w Godzięcinie, Pogalewie Małym oraz Żerkowie zostały wpisane do rejestru zabytków - na ich terenie znajdują się stanowiska archeologiczne. Natomiast położony w samym centrum miasta, zajmujący powierzchnię 67 ha Park Miejski to "zielone płuca" Brzegu Dolnego.