Botucatu situa-se no sudoeste do Estado, a 230 km da capital, e conecta-se aos principais centros do país através das Rodovias Castelo Branco SP-280 e Marechal Rondon SP-300, ambas com pistas duplas. Também dispõe de acesso para Piracicaba, pela Rodovia Geraldo Pereira de Barros, e para Jaú, pela Rodovia João Melão. A ligação ferroviária é feita por meio da Malha Paulista (antiga Fepasa), alcançando, por meio de conexões com outras ferrovias, os portos do Rio de Janeiro, Santos e Paranaguá. Para o transporte de cargas, também pode ser utilizada a Hidrovia Tietê-Paraná, que atravessa o município.

O Aeroporto Estadual Tancredo Neves conta com pista pavimentada de 1.500 metros e balizamento noturno, possibilitando pouso e decolagem de aeronaves de médio e grande portes. Para conexões interestaduais e internacionais, podem ser utilizados os aeroportos de Bauru, a 90 km de distância de Botucatu, e o Aeroporto de Viracopos, em Campinas, a 167 km. Há quatro heliportos: um, no aeroporto local, e outros três, na Unesp, Duratex e Eucatex. Além disso, está sendo concluída a ligação do município com a rede de fibra óptica que atravessa o território paulista.

Botucatu compreende duas regiões, com diferentes altitudes e temperaturas: a Baixada, situada a leste e norte, entre 400 e 600 metros acima do nível do mar, com a maior bacia hidrográfica do município e pouco habitada; e o topo da Cuesta (Serra) de Botucatu, que fica entre 700 e 900 metros acima do nível do mar, com temperatura média de 19ºC (2º a 3ºC a menos que a da Baixada) e grande densidade populacional. Na maior parte do ano, principalmente à noite, sopra sobre a cidade uma brisa vinda da serra.

A Cuesta localiza-se numa Área de Proteção Ambiental, que ocupa 26% do território de Botucatu e oferece muitos atrativos a quem se aventura por suas trilhas, sendo que a paisagem é das mais compensadoras. O verde exuberante e o próprio relevo induzem a comparações inevitáveis, como a da formação rochosa conhecida como "Gigante Adormecido", que lembra uma pessoa deitada. São organizadas caminhadas ecológicas, que se constituem em longos passeios pelas regiões mais "hospitaleiras" da serra, onde já existem trilhas e picadas abertas, passando por rios, nascentes, minas e até cachoeiras. Nessas trilhas, realiza-se uma das mais tradicionais competições esportivas do país, o Enduro da Cuesta, válido para o Campeonato Paulista e Brasileiro de Motocross.

A água é um dos recursos naturais mais abundantes na região. O Aqüífero Guarani, imenso reservatório de água doce, considerado o maior do mundo em extensão contínua e com profundidade desconhecida, estende-se da Cuesta até a Patagônia. Com isso, o município acabou premiado com cerca de 80 quedas d'água, entre elas a Cachoeira da Martha, uma das preferidas dos praticantes de rapel (descida de cachoeiras), e a Cachoeira do Véu de Noiva, com um toboágua que deságua num tanque artificial abastecido pelo Rio Pardo.

A cidade possui outras importantes atrações turísticas, tais como: o Centro Histórico (com vários prédios tombados pelo patrimônio histórico, em especial a Catedral Metropolitana de Sant'Ana); o Museu Histórico e Pedagógico Engº Francisco Blasi; o Museu do Café (na Fazenda Experimental Lageado, da Unesp); o Museu do Boiadeiro; a estrada da Bocaina (para apreciar as ruínas da Igreja de São João Batista do Monte Sinai e o Morro do Peru, muito procurado por alpinistas); o Balneário Rio Bonito Campo e Náutica (para esportes aquáticos e passeio de barco, como o mini cruzeiro pelo Rio Tietê); a Igreja de Santo Antônio; o Teatro Municipal, onde se realiza o Festival de Inverno de Botucatu; além dos mirantes I, na Rodovia Alcides Soares, e II, na Rodovia Marechal Rondon. Entre os principais clubes recreativos, estão: a Associação Atlética Botucatuense (com quatro piscinas, quadras de tênis, artes marciais, futebol, escolinhas esportivas); a Associação Atlética Ferroviária (com seis piscinas, sendo três delas com toboágua, futebol, escolinhas esportivas); o Botucatu Tênis Clube (com três piscinas, sendo uma térmica, quadras de squash e tênis); e a Sociedade Hípica de Botucatu.

Em recente inventário turístico, realizado para elaboração do Plano Diretor para o Desenvolvimento do Turismo Sustentável de Botucatu, constatou-se a existência de um grande potencial de desenvolvimento na área, envolvendo turismo ecológico, turismo de aventura, ecoturismo, turismo de saúde, turismo histórico cultural, turismo náutico, turismo científico, turismo de eventos, turismo sobre trilhos, etc. Com o objetivo de desenvolver o turismo sustentável na microrregião, foi formado o Consórcio do Pólo Cuesta, para uma ação integrada de dez municípios pertencentes a essa APA.

O município caracteriza-se pela diversidade de atividades econômicas. Na área de transportes, são bastante expressivas a indústria aeronáutica, com a Neiva – fabricante de aviões de pequeno porte, como o agrícola Ipanema, e fornecedora de componentes para aviões a jato da Embraer – e empresas satélites ligadas a essa atividade; além da indústria de ônibus rodoviários de luxo (Irizar), ônibus urbanos (Induscar/Caio) e componentes para ônibus, automóveis e metrô (cerca de dez empresas).

Contando com uma grande base florestal e concentrando 40% da produção nacional de madeira reconstituída, Botucatu destaca-se também como importante pólo moveleiro no Estado. Tais vantagens, aliadas à excelente malha rodoferroviária, proporcionam grande competitividade às indústrias do ramo.