Ottobrunn ist eine Gemeinde und ein Ort mit ungefähr 23.000 Einwohnern. Die Gemeinde liegt im oberbayerischen Landkreis München südöstlich der Landeshauptstadt München.
Die Gemeinde liegt im südöstlichen Umland von München. Der kürzeste Abstand zur Münchner Stadtgrenze beträgt rund 535 Meter. Von der Ottobrunner Ortsmitte zum Marienplatz in München sind es in der Luftlinie zehneinhalb Kilometer. Die Entfernung zu den Nachbargemeinden beträgt von Ortsmitte zu Ortsmitte 2,4 (Neubiberg) bis 5,4 (Taufkirchen) Straßenkilometer.
Bis zum Münchner Hauptbahnhof sind es auf der Straße knapp 15 Kilometer und zum Flughafen München 56 Kilometer.
Die nächstgelegenen Wälder – der Höhenkirchener Forst, der Perlacher Forst, der Hofoldinger Forst und der Grünwalder Forst – befinden sich allesamt in einem Umkreis von höchstens zehn Kilometern. Unter den Naherholungsgebieten Oberbayerns sind der Starnberger See und der Tegernsee keine 40, der Schliersee knapp 45 und das Skigebiet am Brauneck bei Lenggries nicht ganz 55 Straßenkilometer von Ottobrunn entfernt.
Die Gemeinde erstreckt sich über eine Fläche von 5,23 Quadratkilometern (1. Januar 2014). Das ist das kleinste Gemeindegebiet im Landkreis München. Die größte Ausdehnung beträgt von Nord nach Süd rund 2,8 Kilometer, von Ost nach West rund 3,9 Kilometer.
Der Verlauf der nördlichen, östlichen und südlichen Gemeindegrenze entspricht im Wesentlichen der Grenze zwischen der Gemarkung Unterhaching und den Nachbargemarkungen Unterbiberg, Putzbrunn, Hohenbrunn und Taufkirchen aus der Zeit um 1800. Der Verlauf der westlichen Gemeindegrenze geht weitgehend auf den Trennungsbeschluss zwischen Unterhaching und Ottobrunn vom 16. Oktober 1953 zurück.
85,6 Prozent des Gemeindegebiets sind Siedlungs- oder Verkehrsfläche (31. Dezember 2013). Das ist der mit Abstand höchste Wert unter den 29 Kommunen des Landkreises (Durchschnitt: 19,5 Prozent). Davon entfallen auf Wohnflächen 45,3 Prozent (Landkreis: 6,0 Prozent), auf Verkehrsflächen 15,9 Prozent (Landkreis: 5,8 Prozent), auf Gewerbe- oder Industrieflächen 7,5 Prozent (Landkreis: 1,3 Prozent) und auf den Friedhof 1,9 Prozent (Landkreis: 0,1 Prozent).
Mit 3972 Einwohnern pro Quadratkilometer liegt Ottobrunn an zweiter Stelle der am dichtesten besiedelten Gemeinden Deutschlands (31. Dezember 2018). In Anbetracht der nahezu vollständigen Bebauung sieht sich die Gemeinde nicht mehr in der Lage, neue Baugebiete auszuweisen.
Der größte Wald ist der Bahnhofswald, den sich Ottobrunn mit Neubiberg teilt. Größere landwirtschaftliche Flächen finden sich innerhalb des Gemeindegebietes nur noch ganz im Südwesten rund um das Eisstadion und umfassen kaum 10 Hektar.
Ottobrunn grenzt im Norden an die Gemeinde Neubiberg, im Osten an den Ortsteil Waldkolonie der Gemeinde Putzbrunn, im Südosten an den Ortsteil Riemerling der Gemeinde Hohenbrunn, im Südwesten an die Gemeinde Taufkirchen und im Westen an die Gemeinde Unterhaching.
Die Postleitzahl 85521 (bis 30. Juni 1993: 8012) teilt Ottobrunn mit Riemerling. Die Flurstücke auf dem Gemeindegebiet Ottobrunns zählen trotz der Ausgemeindung Ottobrunns im Jahr 1955 weiterhin zur Gemarkung Unterhaching.
Bis auf den Westen sowie Abschnitte im Nordwesten, Südwesten und Osten verläuft die Grenze Ottobrunns zu seinen Nachbargemeinden durch überwiegend dichte Bebauung. So ist die Zugehörigkeit mancher Anwesen zu ihrer Gemeinde nicht immer klar erkennbar.
Komplex sind auch die Verhältnisse im Technologie- und Innovationspark (TIP). Er reicht etwa 250 Meter in das Gemeindegebiet von Ottobrunn und rund 1,1 Kilometer in das Gemeindegebiet von Taufkirchen. Dennoch führen manche dort ansässige Unternehmen – auch jene, die auf Taufkirchener Flur liegen und daher umfassend in die Zuständigkeit dieser Gemeinde fallen – in der Postanschrift ihres Standorts die Angabe „85521 Ottobrunn“.
Die amtliche Meereshöhe Ottobrunns beträgt 555 m ü. NHN, gemessen am Turm der Kirche St. Otto (Friedenstraße 17). Das Rathaus befindet sich auf einer Meereshöhe von 557 m ü. NHN.
Bedingt durch die Lage der Gemeinde auf der Münchner Schotterebene sowie das Fehlen von Flüssen und Bächen weist die natürliche Bodenoberfläche Ottobrunns keine nennenswerten natürlichen Erhebungen oder Vertiefungen auf. Entsprechend dem Gefälle der Schotterebene liegt der äußerste Süden des Gemeindegebiets 18 Meter höher als der äußerste Norden, der äußerste Westen dagegen nur knapp sechs Meter höher als der äußerste Osten.
Der tiefste Punkt Ottobrunns mit 546 m ü. NHN befindet sich im Nordwesten des Gemeindegebiets auf der sogenannten westlichen Ortsumgehung (Staatsstraße 2078) an der Grenze zu Neubiberg kurz vor der Unterführung des Landschaftsparks Hachinger Tal.
Im Westen des Ortes, wo die Staatsstraße 2078 die Grenze zu Unterhaching quert (nahe der Einmündung der Daimlerstraße), beträgt die Höhe 554 m ü. NHN. Im Osten, wo die Ottostraße die Grenze zu Putzbrunn quert, ist das Gelände 560 Meter hoch. Im Süden, wo die Rosenheimer Landstraße die Grenze zu Taufkirchen quert, beträgt die 564 m ü. NHN. Der höchste Punkt Ottobrunns mit 565 m ü. NHN ist der Gipfel des sogenannten Bölkowbergs, eines im Jahr 1971 künstlich aufgeschütteten Rodelhügels unmittelbar südlich des Schwimmbads am Haidgraben.
Ottobrunn liegt im Südteil der Münchner Schotterebene. Dort ist die Kiesschicht sehr mächtig und porös, weshalb das Grundwasser erst in einer Tiefe von etwa 15 Metern unter Gelände anzutreffen ist und das Gemeindegebiet keine natürlichen Oberflächengewässer besitzt.