Chitose liegt am 42. nördlichen Breitengrad im Süden von Hokkaido an der südlichen Spitze der Ishikari-Ebene in unmittelbarer Nähe von Sapporo, das das politische, wirtschaftliche und kulturelle Zentrum Hokkaidos bildet. Als einer der wichtigsten Flughäfen Japans bedient der Flughafen Shin Chitose 33 innerjapanische Routen und elf internationale Routen in sechs Länder und dient darüber hinaus als Flughafen für 21 Charterflüge in 13 Länder (2007). Der internationale Fracht- und Containerhafen Tomakomai, in einer Entfernung von 26 km in etwa 30 Autominuten vom Zentrum Chitoses aus bequem zu erreichen, nimmt darüber hinaus eine Schlüsselstellung im nationalen und internationalen Güterverkehr ein.Chitose liegt klimatisch an einem Scheidepunkt und ist meteorologisch sowohl Einflüssen vom Pazifik als auch vom Chinesischen Meer ausgesetzt. Dank der Tatsache, dass Taifune selten sind und die Regenzeit nur gering ausgeprägt ist, herrscht hier ein gut verträgliches Klima mit sommerlichen Höchsttemperaturen um 30 Grad und einer Jahresdurchschnittstemperatur um 7 Grad Celsius. Auch die Schneemengen sind für Hokkaido eher moderat.
Eine Vielzahl von Landwirten produziert auf großen landwirtschaftlichen Nutzflächen in Ackerbau hauptsächlich Weizen, Sojabohnen, rote Azuki-Bohnen, grüne Bohnen und Zuckerrüben. Die Rinderviehzucht zur Milch- und Fleischproduktion sowie Geflügelzucht und das Halten von Legehennen ist ebenfalls stark verbreitet. Seit Ende der Meiji-Zeit (1868-1912) werden im Fluss Chitose-gawa Lachs- und Lachsforellenfang sowie deren Züchtung betrieben. Dies spielt eine zentrale Rolle für die Vermehrung dieser Fischarten und die Fischereiindustrie in ganz Hokkaido. Im See Shikotsu ist außerdem das Fischen von Süßwasserlachsen sehr verbreitet. Auch dort wird zur Sicherung der Bestände Fischzucht betrieben. Bei 80% des von Wald und Feld bedeckten Areals, das 56% des gesamten Stadtgebiets ausmacht und sich vom Westen der Stadt bis hin in das Shikotsu-Toya-Nationalparkgebiet ausdehnt, handelt es sich um Staatswald. Chitose stellt das wichtigste Industriegebiet Hokkaidos dar, da hier Rohstoffe und verarbeitete Produkte über Land, Meer oder durch die Luft transportiert werden können und eine Vielzahl gut ausgebildeter Fachkräfte zur Verfügung steht.
Seit Beginn der aktiven städtischen Förderung des hiesigen Industriegebietes im Jahr 1964 expandierte es aufgrund von Maßnahmen zur Industrieansiedlung, so dass sich hier heute (2007) mehr als 230 Firmen niedergelassen haben. Darüber hinaus bemüht sich die Stadt um die Etablierung als Wissenschaftszentrums für die Bereiche Photonik und Optische Technologien. Die erfolgreiche Zusammenarbeit von Industrie, Wirtschaft und Stadtverwaltung mit dem Chitose Institute of Science and Technology als Mittelpunkt findet international große Beachtung.