La localidad contaba, en el año 2009, con 96.366 habitantes[6] , lo que la convierte en la cuarta ciudad más poblada de la provincia gaditana, tras Jerez de la Frontera, Cádiz y Algeciras, y la decimotercera de Andalucía. La densidad de población es considerablemente elevada, debido al número de habitantes y a su reducido término municipal. Su extensión superficial es de apenas 32 km², una de las más bajas de la provincia. Sus coordenadas geográficas son 36º 28' N, 6º 12' O. Se encuentra situada a una altitud media de 8 metros y dista aproximadamente 14 kilómetros de la capital de la provincia.[7]
La mayor parte del municipio se encuentra enclavada en la llamada Isla de León, característica por su escasa altitud, y en la que destacan por altura el Cerro de los Mártires y el Cerro de Torre Alta. También pertenece a San Fernando el pequeño Islote de Sancti Petri. La localidad limita geográficamente con Puerto Real (al norte y al este), con Cádiz (al oeste) y con Chiclana de la Frontera (al este y al sur); limita geográficamente con el Caño de Sancti Petri (que separa a La Isla de Puerto Real y Chiclana), con la Bahía de Cádiz, con el océano Atlántico y con el caño de Río Arillo (que la separa de Cádiz). La ciudad cuenta con dos playas, la atlántica y arenosa Playa de Camposoto, extensa playa virgen que es el extremo sur del municipio, y la Playa de la Casería, pequeña playa fangosa situada en aguas de la bahía, al norte del término municipal.
A pesar de estar habitada desde la Prehistoria, como lo atestiguan los numerosos yacimientos arqueológicos descubiertos en la urbe, no fue hasta la llegada de los fenicios, que construyeron en la Isla Sancti Petri el Templo de Hércules[8] e introdujeron actividades tan importantes para la ciudad como la salazón, cuando se asentó un núcleo de población en la isla. A partir de la llegada de este pueblo, que fundó la ciudad de Cádiz,[9] se inicia la dependencia de San Fernando de la capital de la provincia. Posteriormente llegaron los cartagineses, que continuaron rindiendo culto al templo;[10] los romanos, que establecieron industrias alfareras y construyeron un acueducto sobre el que más tarde se edificó el Puente Zuazo, vía de acceso a San Fernando y, por lo tanto, a Cádiz;[11] los visigodos[12] y los árabes.[13] En esta época se edificó el Castillo de San Romualdo, en torno al cual creció la futura ciudad de San Fernando. En el año 1264 el rey castellano Alfonso X el Sabio arrebató la región gaditana a los árabes.[14]
Tras la creación del Real Carenero,[15] durante el reinado de los Reyes Católicos, se inicia un periodo de bonanza para la localidad, favorecido por el intercambio comercial con América. El establecimiento de la Marina fue un hecho decisivo para la ciudad, ya que, debido a la llegada de nuevos pobladores, supuso un importante progreso para la urbe, tanto en lo demográfico como en lo económico y lo cultural.[16] A los militares se debe buena parte de los monumentos isleños: el Real Instituto y Observatorio de la Armada, el Arsenal de la Carraca y el Panteón de Marinos Ilustres, entre otros. Durante los siglos XVII y XVIII se edificaron otros importantes edificios de la por entonces villa: la imponente Casa consistorial (uno de los más grandes de España), la mayor parte de las iglesias (entre las que destacan la Iglesia Mayor, la Iglesia del Carmen y la Iglesia de San Francisco), el Castillo de Sancti Petri y el Real Teatro de las Cortes.
Y es en el Teatro de las Cortes, por aquel entonces llamado Teatro Cómico, donde se dio lugar al acontecimiento más importante de la historia de San Fernando, acaecido a principios del siglo XIX, durante la Guerra de Independencia Española: la redacción de la primera constitución liberal española y la tercera del mundo, la Constitución Española de 1812. Durante el periodo que va desde septiembre de 1810 hasta febrero de 1811, mientras la Isla de León era sitiada por las tropas napoleónicas y era, junto con Cádiz, el único bastión de la resistencia española frente al invasor, se reunieron en el Teatro de Comedias los diputados que elaboraron el texto constitucional que finalmente se promulgó en Cádiz, y por lo tanto la capitalidad de España se situó en San Fernando. Gracias a este hecho, la localidad obtuvo el título de Ciudad y el nombre de San Fernando, en honor al entonces monarca Fernando VII.
En 1823, a la caída del Trienio Liberal, la ciudad fue invadida por tropas francesas al servicio del absolutista Fernando VII, conocidas como los Cien Mil Hijos de San Luis, permaneciendo hasta 1828. Posteriormente la ciudad fue escenario de acontecimientos relevantes para el conjunto de la nación, como los hechos acaecidos durante la Revolución de 1868 (La Gloriosa), cuando el almirante Juan Bautista Topete se pronunció contra el gobierno de Isabel II, o durante la Primera República, tras la proclamación del Cantón de Cádiz, cuando se produjeron graves enfrentamientos en la localidad entre marinos y republicanos.
El siglo XX comienza con un periodo oscuro para la economía isleña, debido a la crisis de la industria naval, motivada por la pérdida de Cuba, Puerto Rico y Filipinas. Este hecho propició el cierre temporal de los astilleros de La Carraca. Además, a la crisis naval se unieron las de las salinas y las almadrabas, actividades que perdieron su anterior importancia y ya no volvieron a recuperarla. Los dos sucesos más importancia para la ciudad en la primera mitad del siglo XX fueron la construcción de la nueva sede de la Capitanía General, en 1917 y el establecimiento en el Arsenal de la Carraca, en 1942, de la Empresa Nacional Bazán. En la segunda mitad del XX y la primera década del siglo XXI el crecimiento demográfico de San Fernando ha sido bastante notable, pasando de los 30.000 habitantes que tenía a principios de siglo hasta los casi 100.000 efectivos con los que cuenta en la actualidad; a pesar de ello la situación económica de la ciudad es mala, debido a la crítica situación del sector naval y a la inexistencia de otras industrias.
El Parlamento de Andalucía aprovó de forma unánime la declaración del municipio como una de las grandes ciudades andaluzas, según la ley 8/08 Ciudades de gran población.
