קהיר ממוקמת בצפון מצרים, לגדות נהר הנילוס החוצה אותה ביציאה של הנהר אל הדלתא של הנילוס.
העיר מתחלקת לשני חלקים לא שווים: העיר העתיקה והעיר החדשה. העיר החדשה בנויה בסגנון אירופאי מודרני, בתים גדולים, מלונות, בנייני משרדים ועוד, בעוד העיר העתיקה בנויה בצפיפות, ניכרים בה שברי חומות ושרידים עתיקים, יש בה מסגדים רבים מימי הביניים (כשהחשובים ביניהם הם מסגד אל-אזהר, מסגד אבן טולון, מסגד אל-חוסיין ומסגד מוחמד עלי שבמצודת קהיר – ה"סיטאדל"), וכן בניינים גבוהים שחלקם העליון מיועד למגורים וחלקם התחתון – למסחר.
מאז עלייתו של נאצר לשלטון החלה קהיר לגדול במהירות, דבר שהשפיע קשות על התשתיות בעיר שלא עמדו בעומס. קהיר הפכה לעיר צפופה (השנייה בגודלה בעולם) בעלת זיהום אוויר גבוה, עומסי תנועה קשים וכן לכלוך ועוני רב. מאז שנות ה-80 של המאה ה-20, עושים השלטונות מאמצים רבים לפזר את האוכלוסייה מקהיר לערי שדה כמו גם לנסות ולשפר את המצב התברואתי שלה. לאור תוכניות אלו, הורחבו כבישים ונבנתה רכבת תחתית יחסית מודרנית, כמו גם קניונים ובתי מלון מפוארים.
במיקומה הנוכחי של קהיר, בקצה הדרומי של דלתת הנילוס, הייתה לאורך ההיסטוריה התיישבות קבע. ערים היסטוריות מרכזיות בסביבתה של קהיר כוללות את גיזה, ממפיס ואון (הליופוליס). העיר קהיר עצמה ("אל-קאהִרה" שפירושו "עיר הניצחון") נוסדה בשנת 969 לספירה. קהיר הייתה מקום מושבו של הח'ליף הפאטימי, אולם לא שימשה כבירה עד לשנת 1168 או 1169 כאשר הח'ליף ציווה לשרוף את פוסטאט במטרה למנוע את נפילתה בידי הצלבנים.
מאז הקמתה של קהיר שימשו סביבותיה וכמה שכונות של קהיר בתור ערי בירה של מצרים. בתקופת השלטון המוסלמי התרחבה העיר ואוחדה יחד עם עוד 4 ערי בירה של מצרים ששכנו באזור.
עיר הבירה הראשונה של מצרים תחת השלטון הערבי הייתה פוּסְטָאט אשר נוסדה בשנת 641 על ידי הערבים שכבשו את מצרים באותה תקופה.
במהלך השנים, קהיר התרחבה ו"בלעה" ערים סמוכות כולל פוסטאט, אולם עדיין מציינים את 969 כשנת הווסדה.
בתקופה העות'מאנית חולק האזור לחלקים הנמצאים תחת אחריותו של ביי, הכפוף על פי השיטה הפיאודלית לפאשא השולט על כל מצרים. בקהיר עצמה הושאר כוח יניצ'ארים לשמור מפני מרידה.
הבריטים כבשו את מצרים בשנת 1882, והפכו את קהיר למרכזם השלטוני. העיר התפתחה במהירות, ונבנו בה מבנים רבים בסגנון קולוניאלי בריטי, אשר בולטים בנוף מרכז העיר גם כיום. אף שמצרים זכתה לעצמאות בשנת 1922, חיילים בריטים נותרו בקהיר עד לשנת 1956. בשנת 1933 החלה הפעלה של גשר חדש גשר קסר אל ניל שבנייתו החלה בשנת 1931.
בין השנים 1882–1937 אוכלוסיית העיר גדלה בלמעלה מפי-3, והגיעה לכ-1.3 מיליון בני אדם. בתקופת גמאל עבד אל נאצר המשיך הפיתוח של העיר ופרווריה, נבנתה הכיכר המרכזית מידאן תחריר, ושופרה מערכת התחבורה. קהיר הפכה למרכז הכלכלי העיקרי של צפון אפריקה ומדינות ערב – דבר שהתבטא למשל בהקמת מרכז הליגה הערבית בעיר.
כיום, בנוסף לחשיבותה הכלכלית העולמית, מהווה העיר גם מרכז תיירותי חשוב (בין היתר בשל קרבתה למתחם הפירמידות בגיזה). עם זאת היא סובלת מצפיפות אוכלוסין, מפקקי תנועה ומזיהום אוויר כבד. במהלך שנות ה-2000, בוצעו מספר ניסיונות של קיצונים אסלאמיסטים לפגוע בתיירים בעיר, בין היתר כמחאה על מדיניות מדינת ישראל.
קהיר וכל אזור עמק הנילוס, שוכנת באזור של אקלים מדברי חם ויבש, כשלעיתים יש סופות חול שמגיעות מסהרה ומגיעות לכיוון העיר. הטמפרטורות בחודשים מרץ–מאי הנחשבות לתקופות מעבר היא בין 37.9–47.8 מעלות צלזיוס, ובחורף הטמפרטורה נוחה מאוד עם ממוצע של 30.2–34.2 מעלות צלזיוס. לעיתים יורדים גשמים בחורף, ומתועדים גם כמה מקרים בהם ירד שלג בעיר. הטמפרטורות באביב וסתיו מגיעה ל-43 מעלות צלזיוס. בספטמבר הטמפרטורה מגיעה ל-43.7 מעלות צלזיוס, באוקטובר הטמפרטורה היא 41 מעלות צלזיוס, בנובמבר הטמפרטורה הוא 37.4 מעלות צלזיוס, ובקיץ הטמפרטורות הן 43.4–46.4 מעלות צלזיוס.
היות שמצרים היוותה מאז ומעולם מרכז תרבותי בו נפגשו עמים ודתות שונות, נותר בעיר חותם תרבותי משמעותי. מצרים, ובכללה קהיר, נחשבת ל"מוזיאון פתוח" הודות לאתרים הרבים הפזורים בה ומעידים על עברה ההיסטורי העשיר.
המוזיאון המצרי – מקום משכנם של אוצרות מצרים העתיקה. המוזיאון כולל 136,000 פרטים מוצגים. החלל הידוע ביותר במוזיאון הוא "אולם המומיות" הכולל 27 מומיות מלכותיות מימי הפרעונים המצרים.
המוזיאון המצרי הגדול – הוא מוזיאון על יד גיזה ועל יד הפירמידות הגדולות ולהציג מוצרים חדשים שהם טרם הוצגו לציבור ורק לאחרונה התגלו. במוזיאון ישנם יחידות שימור ושיקום ארכאולוגי.
ח'אן אל חלילי – מתחם הכולל את אחד מאזורי המסחר הססגוניים והקדומים ביותר בעולם, המצוי בקרבת האתרים המוסלמיים המרכזיים בעיר. לצד חלק מהחנויות, מצויים עדיין המפעלים ובתי המלאכה המקוריים בהם מייצרים את הסחורה הייחודית למקום. הבזאר במקום מתוארך לשנת 1382, עת הוקם במקום החאן לצד מרכז מסחרי. בשנת 2005 ו-2009 התבצעו באזור מספר פיגועי טרור שכוונו בעיקר נגד תיירים.
קהיר העתיקה – האזור העתיק בעיר כולל את הרובע הקופטי ופוסטאט. באזור זה שוכנים האתרים המוזיאון הקופטי שהוקם בשנת 1910, נמל בבל שהיווה חלק ממפעל המים המצרי הקדום ונועד למדוד את גובה מי נהר הנילוס, כנסיית האחיזה השייכת לקהילה הקופטית ומתוארכת למאה ה-3 לספירה ובית הכנסת בן עזרא בו נתגלתה הגניזה הקהירית בה נחשפו למעלה מ-200,000 מסמכים קדומים של הקהילה היהודית בעיר.
מגדל קהיר – מגדל תקשורת המתנשא לגובה של 187 מטר. המגדל הוקם בשנת 1956 ובראשו מצויה מסעדה המשמשת גם כנקודת תצפית על העיר.
פארק אל-אזהר – פארק עירוני מודרני שהוקם בשנת 2005 לרווחת הציבור המצרי בקהיר בהשקעה של 30 מיליון דולר. במהלך הקמת הפארק, נחשפו מספר אתרים ארכאולוגים במקום המשתלבים כיום באתרי הפארק. האתר נמצא בקרבת מסגד אל-אזהר ואוניברסיטת אל אזהר וח'אן אל חלילי.
קטע ממפת קהיר בספר 'קוסמוגרפיה' של סבסטיאן מינסטר, סוף המאה ה-16כיכר א-תחריר – כיכר מרכזית בקהיר, בכיכר מתנהלות הפגנות רבות ואירועי שמחה לאומיים. הכיכר ממוקמת בסמיכות למרכזי השלטון בקהיר, והתפרסמה רבות בעקבות ההפגנות שנערכו בה בתחילת 2011 והובילו לפרישתו של הנשיא חוסני מובארכ.
הקהילה היהודית הקדומה ישבה בפסטאט העתיקה, שלימים הפכה לפרבר של קהיר. עוד בזמן פוסטאט התיישבו יהודים קראים בקהיר גופה. אומנם היו זמנים שהם סבלו מרדיפות וגזירות קשות, אולם בדרך כלל נהנו מיחס סובלני. קהילת היהודים בקהיר פרחה במאה ה-12, אותה תקופה שבה חי בעיר הרמב"ם. באותה תקופה פעל בית הכנסת אל-מצריון. תחת שלטונם של הממלוכים הידלדלה קהילת קהיר והעיר כמעט נהרסה לחלוטין. כשכבשו הטורקים את קהיר התאוששה העיר וקלטה מגורשי ספרד רבים. במאה ה-19 גם הגיעו יהודים רבים מאירופה, ולצד הקהילה הספרדית והקראית קמה גם קהילה אשכנזית. עם חדירת ההשפעה האירופאית, ובעיקר עם הכיבוש הבריטי, השתפר מצבם הכלכלי של יהודי קהיר. בתי מסחר שפתחו קרוב למרכז העיר תפסו מקום משמעותי במסחר העירוני, ומוקד הקהילה יצא מחומות העיר העתיקה.
לפני הכרזת העצמאות של מדינת ישראל, הגיע מספר היהודים בעיר ל-40,000 והם תפסו משרות ועבודות חשובות בעיר. אך לאחר שהפסידו הערבים במלחמת העצמאות, הם החלו לגזור גזירות קשות על היהודים בקהיר ובמצרים בכלל. במחצית שנות החמישים חלה החמרה נוספת במעמדם של יהודי קהיר עקב תפיסת מרגלים יהודיים לטובת ישראל במסגרת "העסק הביש" ובעקבות מבצע קדש אז איבדה מצרים חיילים רבים והפסידה למשך כמה חודשים את חצי האי סיני לישראל. עקב האירועים עזבו רוב היהודים את העיר עד למלחמת ששת הימים, וכיום נותרו בעיר רק כמה עשרות יהודים, רובם קשישים.
בקהיר קיימים כיום כתריסר בתי כנסת אשר עומדים על תילם ומשמשים בעיקר כמוקדי תיירות, וכמבנים לשימור. הראשי שביניהם הוא בית הכנסת העתיק "בן עזרא" שנמצא בקהיר העתיקה, ובו נמצאה הגניזה הקהירית. מסמכים נוספים נתגלו בבית הקברות העתיק של קהיר העתיקה. מרבית המסמכים מצויים כיום במוסדות אקדמיים בבריטניה ובאמריקה. בית כנסת זה משמש מוקד עלייה לרגל לתיירים רבים. בתי כנסת נוספים הם בית הכנסת שער השמיים ברחוב עדלי שבמרכז העיר הפעיל בחלק מהחגים וניתן לבקר בו גם בימים רגילים ובית הכנסת הרמב"ם שנבנה במאה ה-10 ושוקם ב-2010. בית כנסת נוסף, אשר משמש את עובדי השגרירות הישראלית, נמצא בשכונת מעאדי, בדרום קהיר. כמו כן קיים בית כנסת לא פעיל בית הכנסת עץ חיים.
מאז חתימת הסכם השלום בין ישראל למצרים, ממוקמת ברובע דוקי שבעיר השגרירות הישראלית. למרות הסכמי השלום בין המדינות, כיום מספר התיירים הישראלים בעיר נמוך ביותר.