Chalon-sur-Saône (prononcé : /ʃa.lɔ̃.syʁ.son/) est une commune française située dans le département de Saône-et-Loire en région Bourgogne-Franche-Comté.
Avec 45 102 habitants au dernier recensement de 2023, Chalon-sur-Saône est classée 147e ville de France (sur 35 357 communes) ; la plus peuplée de Saône-et-Loire (devant Mâcon, le chef-lieu), 4e ville de la région Bourgogne-Franche-Comté (après Dijon, Besançon et Belfort, devant Auxerre et Nevers) et 2e ville de Bourgogne. Elle est la ville la plus densément peuplée de Saône-et-Loire, avec près de 3 000 habitants/km2. Son aire d'attraction est de 154 141 habitants (2022).
Chalon-sur-Saône est le siège de l'intercommunalité Le Grand Chalon qui compte 113 953 habitants (2021) et son aire urbaine 135 499 habitants (2017).
Chalon-sur-Saône est située dans le centre-est de la France, à environ 54 km au nord de Mâcon, 60 km au sud de Dijon, 101 km au sud-ouest de Besançon, 115 km au nord de Lyon et 296 km au sud-est de Paris à vol d'oiseau. Elle se trouve également à seulement 100 km de la frontière franco-suisse et 120 km de la ville de Genève.
Bâtie sur les bords de Saône il y a plus de 2 000 ans, après avoir été base navale dans l'Antiquité, lieu de grandes foires pendant le Moyen Âge, centre de négoce aux temps modernes et pôle industriel à l'époque contemporaine, Chalon-sur-Saône est aujourd'hui sous-préfecture de Saône-et-Loire, première ville du département en nombre d'habitants.
Deux communes ont été rattachées à Chalon-sur-Saône : Saint-Cosme le 2 mai 1855 et Saint-Jean-des-Vignes (qui avait elle-même absorbé Saint-Martin-des-Champs) le 15 janvier 1954.
Les sols ont pour origine l'ère du quaternaire ancien et du quaternaire récent (bord de Saône).
La ville est arrosée par la Saône dont les crues ont parfois été dévastatrices, comme celle de novembre 1840 avec des hauteurs d'eau mesurées aux échelles à 7,28 m, soit plus de 6 m et 5,5 m au-dessus du niveau normal.
Le 26 mai 1991, les deux principaux ponts enjambant la Saône à Chalon-sur-Saône ont été baptisés :
pont de Bourgogne pour le pont nord, sur proposition de Dominique Perben, maire de Chalon-sur-Saône ;
pont de Bresse pour le pont sud, sur proposition de René Beaumont, président du Conseil général de Saône-et-Loire.
Plusieurs études ont été menées afin de caractériser les types climatiques auxquels est exposé le territoire national. Les zonages obtenus diffèrent selon les méthodes utilisées, la nature et le nombre des paramètres pris en compte, le maillage territorial des données et la période de référence. En 2010, le climat de la commune était ainsi de type climat océanique dégradé des plaines du Centre et du Nord, selon une étude du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) s'appuyant sur une méthode combinant données climatiques et facteurs de milieu (topographie, occupation des sols, etc.) et des données couvrant la période 1971-2000. En 2020, le climat prédominant est classé Cfa, selon la classification de Köppen-Geiger, pour la période 1988-2017, à savoir un climat tempéré à été chaud sans saison sèche. Par ailleurs Météo-France publie en 2020 une nouvelle typologie des climats de la France métropolitaine dans laquelle la commune est dans une zone de transition entre le climat océanique altéré et le climat océanique altéré et est dans la région climatique Bourgogne, vallée de la Saône, caractérisée par un bon ensoleillement (1 900 h/an), un été chaud (18,5 °C), un air sec au printemps et en été et des vents faibles. Elle est en outre dans la zone H1c au titre de la réglementation environnementale 2020 des constructions neuves.
Pour la période 1971-2000, la température annuelle moyenne est de 11,2 °C, avec une amplitude thermique annuelle de 18,1 °C. Le cumul annuel moyen de précipitations est de 827 mm, avec 10,4 jours de précipitations en janvier et 7,2 jours en juillet. Pour la période 1991-2020, la température moyenne annuelle observée sur la station météorologique de Météo-France la plus proche, sur la commune de Champforgeuil à 5 km à vol d'oiseau, est de 11,4 °C et le cumul annuel moyen de précipitations est de 736,5 mm.
La température maximale relevée sur cette station est de 39,8 °C, atteinte le 12 août 2025 ; la température minimale est de −17,6 °C, atteinte le 20 décembre 2009.
Au 1er janvier 2024, Chalon-sur-Saône est catégorisée centre urbain intermédiaire, selon la nouvelle grille communale de densité à sept niveaux définie par l'Insee en 2022.
Elle appartient à l'unité urbaine de Chalon-sur-Saône, une agglomération intra-départementale regroupant treize communes, dont elle est ville-centre. Par ailleurs la commune fait partie de l'aire d'attraction de Chalon-sur-Saône, dont elle est la commune-centre. Cette aire, qui regroupe 109 communes, est catégorisée dans les aires de 50 000 à moins de 200 000 habitants.
L'occupation des sols de la commune, telle qu'elle ressort de la base de données européenne d’occupation biophysique des sols Corine Land Cover (CLC), est marquée par l'importance des territoires artificialisés (87,7 % en 2018), en augmentation par rapport à 1990 (86,3 %). La répartition détaillée en 2018 est la suivante :
zones urbanisées (49,6 %), zones industrielles ou commerciales et réseaux de communication (29,6 %), espaces verts artificialisés, non agricoles (8,4 %), eaux continentales (5,4 %), zones agricoles hétérogènes (4,5 %), prairies (2,5 %). L'évolution de l’occupation des sols de la commune et de ses infrastructures peut être observée sur les différentes représentations cartographiques du territoire : la carte de Cassini (XVIIIe siècle), la carte d'état-major (1820-1866) et les cartes ou photos aériennes de l'IGN pour la période actuelle (1950 à aujourd'hui).