市域北部をJR中央線が、中央部やや南寄りをJR南武線と甲州街道が、南部を国道20号 日野バイパスがそれぞれ東西に通っている。中央線の国立駅の南側に一橋大学国立キャンパスが位置し、国立駅から南武線の谷保駅まで真直ぐ「大学通り」と呼ばれる大通り（東京都道146号国立停車場谷保線）が延びており、新旧の中心街を結んでいる。大学通りは桜並木とイチョウ並木が立ち並び、春と秋には多くの市民が訪れる。おおむね南武線に沿った河岸段丘の段丘崖の上は住宅地、下は農耕地となっていたが、最近では宅地開発の進捗もあり段丘崖の下でも住宅が増えている。