Город расположен на юго-востоке Русской равнины, в юго-западной части Ростовской области, на крутом правом берегу излучины реки Дон, в месте впадения в неё рукава Аксай, в 18 км к северо-востоку от Ростова-на-Дону. Железнодорожная станция Северо-кавказской железной дороги.
Первое письменное упоминание о населенном пункте, расположенном на территории нынешнего г. Аксая, относится к 1570 году. Казачий городок неоднократно подвергался разорительным набегам со стороны турок, крымских татар и ногайцев. Однако удобное местоположение на высоком берегу при слиянии реки Аксая с Доном, на перекрестке сухопутных дорог, ведущих в столицу Войска Донского — Черкасск (ныне ст. Старочеркасская), вновь и вновь влекло сюда людей. Уже в 1742 году на карте появляется Усть-Аксайский стан по названию протекающей здесь реки (с тюркского «Ак-Су» — белая вода). В сентябре 2000 года город Аксай отметил свое 430-летие.
На склонах Кобяковой балки, отделяющей город Аксай от Ростова-на-Дону, находится Кобяково городище. По преданию, здесь в 1185 году в стане половецкого хана Кобяка томился пленный новгород-северский князь Игорь Святославич - герой "Слова о полку Игореве".
В годы Великой Отечественной войны в 1941-1943 гг. станица Аксайская была дважды оккупирована немецко-фашистскими захватчиками. На ее территории шли ожесточенные бои. Летом 1942 года зенитная батарея 3-го дивизиона 485 артиллерийского полка прикрывала эвакуацию мирных жителей через реку Дон. В память об этих событиях в 1985 году здесь открыт памятник «Переправа».
В 1957 станица Аксайская получила статус города. В Аксае узкие, мощённые камнем улочки спускаются к берегу Дона, через овраги перекинуты небольшие мосты. Главные улицы застроены одно-двухэтажными домами первой половины XIX в. с тремя окнами на главном фасаде и с боковыми галереями (в простенках некоторых домов - изображение двойного круга и круга с розеткой внутри как знака принадлежности владельца дома к казачеству или георгиевским кавалерам).
В Аксае большое внимание уделяется сохранению исторического наследия. Здесь работают музейные комплексы «Таможенная застава», «Почтовая станция», упоминания о которых зафиксированы в произведениях А.С. Пушкина, краеведческий музей, Военно-исторический комплекс имени дважды Героя Советского Союза Н. Д. Гулаева. Все эти объекты объединены в «Аксайский военно-исторический музей».