Castellanza è l'ultimo comune della Valle Olona, a sud delle Prealpi Varesine, e si trova al centro della conurbazione che comprende Busto Arsizio, Legnano e Olgiate Olona, a cavallo del confine con la Città Metropolitana di Milano. È attraversato dal fiume Olona, che taglia in due parti il territorio comunale. La pianta della città è caratterizzata, da due nuclei storici: Castellanza e Castegnate, posti sui due lati della valle, e segnati da una rete di vie parallele che portano all'Olona, in corrispondenza degli antichi mulini. Castegnate è il borgo di Castellanza ad est del fiume Olona. Nel 1845 sorge il Cotonificio Cantoni, cui seguirono Cotonificio Francesco Turati (1875) e l'industria meccanica Pomini (1886). Nel 1888, la ditta Turati è rilevata dalla Manifattura Tosi, che, in località Garottola, costruisce un secondo stabilimento adibito al candeggio. Un nuovo Comune fu costituito il 1º maggio 1869 tramite la fusione dei comuni di Castellanza e Castegnate Olona, in rappresentanza delle comunità che risiedono sui due versanti del fiume Olona.

Fra il 1880 e il 1966 la città era servita dalla tranvia Milano-Gallarate, gestita dalla STIE.