Eckernförde liegt an der Ostsee am Ende der Eckernförder Bucht. Die Innenstadt wird in Form einer Sanduhr von der Ostsee im Osten und dem Windebyer Noor im Westen umschlossen. Von den insgesamt 1.797 Hektar Gemeindefläche entfallen 405 Hektar auf das Windebyer Noor und 22 Hektar auf die beiden Schnaaper Seen. Die größte Ausdehnung hat die Stadt mit über sieben Kilometern etwa entlang der Bundesstraße 76 in Nordwest-Südost-Richtung.
Die Geologie des Eckernförder Raumes und damit der Stadt Eckernförde ist vorwiegend durch die Weichseleiszeit geprägt. Der weichseleiszeitliche Ostseegroßgletscher teilte sich in Schleswig-Holstein in einen „Holsteiner Lobus“ und einen „Eckernförder Lobus“. Der „Eckernförder Lobus“ dehnte sich vom heutigen Angeln bis in die heutige Probstei aus und teilte sich im heutigen Eckernförder Gebiet unter Ausnutzung einer (nach Ansicht einiger Geologen schon vor der Eiszeit angelegten) Tiefenlinie der Eckernförder Bucht in eine nördliche („Windebyer Noor-Zunge“) und eine südliche („Wittensee-Goossee-Zunge“) Teileiszunge. Die nördliche Zunge formte u.a. die Hüttener -, die südliche die Duvenstedter Berge.
Mehr noch als die Eiszeit selbst waren es die diversen Abschmelzstadien des „Eckernförder Lobus“, die für die heutige Landschaftsgestalt in und direkt um Eckernförde verantwortlich sind. Zur hohen morphologischen Vielfalt innerhalb der Stadtgrenzen gehören noch existente Eiszungenbecken (Goossee-Niederung, Windebyer Noor samt angrenzender Verlandungsflächen), übersandete Grundmoränenlandschaften und Toteisformen (Eckernförde-Süd, Gebiet der Schnaaper Seen, Borby, Gallberg u.a.) zum Teil mit vermoorten Senken wie dem Domslandmoor, dem Marientaler Wald oder der Wulfsteert-Senke, Seitenmoränen (insbesondere eingeschlossen in die Grundmoränenlandschaft des südlichen Eckernförde, wo die Stadt im Gebiet des Brennofenweges mit 42 Metern ihren höchsten Punkt hat sowie am Windebyer Noor) und tief gelegene (Möhlwischtal, Lachsenbachtal, Koseler Au u.a.) wie abfallende (Einschnitte wie z.B. der heutige Liliencronweg) Schmelzwasserrinnen. Ehemalige Steilküsten oder Kliffs findet man im Eckernförder Stadtgebiet sowohl an der Ostsee (im Süden und in Borby) als auch am Windebyer Noor.
Die Altstadt von Eckernförde liegt hingegen auf einer auf wahrscheinlich moorigem Untergrund postglazial über mehrere Tausend Jahre hinweg durch Sandanspülungen entstandenen Nehrung, deren Bildung anfangs durch tiefere Wasserstände der Ostsee begünstigt sein dürfte. Diese trennt heute das Windebyer Noor von der Ostsee. Die von Süden her kommende Sandströmung führt derzeit vor allem zur Verbreiterung der Stadt im Bereich des Vorhafens; im 17. Jahrhundert war der gesamte heutige Jungfernstieg noch ein Strand und selbst Mitte des 19. Jahrhunderts grenzte die zwischenzeitlich angelegte Straße seewärts teilweise immer noch an den Strand.
Nachbargemeinden sind die dem Amt Schlei-Ostsee (Sitz in Eckernförde) angehörenden Gemeinden Barkelsby, Gammelby, Windeby, Goosefeld und Altenhof (aufgelistet von Norden nach Süden entgegen dem „Uhrzeigersinn“).
Naheliegende Städte (alle zwischen 20 und 30 km von Eckernförde entfernt) sind von Norden nach Süden (entgegen dem „Uhrzeigersinn“ aufgelistet). Kappeln, Arnis (kleinste Stadt Deutschlands), Schleswig, Büdelsdorf, Rendsburg und Kiel.
Die Herkunft des Stadtnamens Eckernförde ist nicht genau belegt und auch streitig. Der erste Namensteil Eckern weist möglicherweise auf Bucheckern hin, da Rotbuchen im heutigen Stadtgebiet früher ein geschlossenes Waldgebiet bildeten. Daher wohl auch das Eichhörnchen (dänisch egern, altdänisch ikorni) im Wappen, nach anderer Namensdeutung ist es das Eichhörnchen selbst, das zum ersten Namensteil geführt hat. Der zweite Namensteil -förde < vorde dürfte die Furt am Ende der Landzunge bezeichnen (vgl. niedersächs.-westfäl. Bremervörde, Lemförden, Herford usw.); der Eckernförder Historiker Jann Markus Witt nennt allerdings zwei Möglichkeiten der Namensdeutung: entweder „Förde bei der Eckernburg“ oder „Eichhörnchenfurt“. In den frühen Dokumenten schwankt der altdänische Name und wird gelegentlich mit -burg gebildet („Ykælænborg“ oder „Ykernæburgh“ = etwa „Eichhörnchenburg“).
Das genaue Gründungsdatum der Siedlung Eckernförde ist unbekannt; als der dänische Unionskönig Erich v. Pommern die Stadt 1416 im Krieg gegen die Grafen von Holstein niederbrannte, gingen angeblich alle Urkunden verloren. Der Name Ekerenvorde wurde zuerst im Jahr 1197 erwähnt. Ende des 12. Jahrhundert errichteten die Dänen am Ende der Eckernförder Bucht eine Burg, die 1231 im Erdbuch von König Waldemar II. als Ykernaeburgh (Eichhörnchenburg) erwähnt wurde. Hierauf weist noch der Stadtteil Borby hin (dänisch Borreby von borg, Burg). Um 1210 wurde mit dem Bau der zunächst einschiffigen nach dem Heiligen Nicolaus benannten Kaufmannkirche begonnen. Zu dieser Zeit gehörte Eckernförde zum Verwaltungsgebiet Fræzlæt, das von Eckernförde aus verwaltet wurde.
1302 wurde Eckernförde erstmals zweifelsfrei als Stadt erwähnt.
Im 18. Jahrhundert erlebte die Stadt einen ersten wirtschaftlichen Aufschwung als Fischereihafen und Industriestandort (z.B. die Eckernförder Fayencemanufaktur). Vor allem der Kaufmann und Fabrikant Friedrich Wilhelm Otte war erfolgreich und weithin bekannt.
Mit der Gründung des Seebades 1831 im später eingemeindeten Fischerort Borby beginnt die touristische Tradition Eckernfördes, wobei die Fischerei aufgrund des gut gelegenen Hafens noch lange bis ins 20. Jahrhundert ein wichtiger Wirtschaftsfaktor blieb. Vor allem Räuchereibetriebe machten die Stadt weithin bekannt, obwohl die Sprotten bis heute vor allem mit der südlichen Nachbarstadt Kiel verbunden werden.
1848 brach der Bürgerkrieg im Herzogtum Schleswig aus. Eckernförde geriet schnell unter die Kontrolle der Schleswig-Holsteiner. Am 5. April 1849 wurde Eckernförde im Schleswig-Holsteinischem Krieg Ziel eines dänischen Landungsversuches, der zugleich die zweite Phase des drei Jahre währenden Krieges einleitete. Dabei wurden das dänische Linienschiff Christian VIII. und die Fregatte Gefion von den Strandbatterien der Aufständischen beschossen, wobei ersteres explodierte, letztere sich ergeben musste und von den Schleswig-Holsteinern übernommen wurde (siehe SMS Gefion). Der deutschen Öffentlichkeit wurden vor allem Ernst II. als ranghöchster Kommandant und Eduart Julius Jungmann aufgrund ihrer militärischen Leistungen bekannt. Nach der Niederlage der schleswig-holsteinischen Aufständischen 1850 wurde der Gesamtstaat unter der dänischen Krone wiederhergestellt.
Mit der Lostrennung von der dänischen Monarchie und Anschluss an Preußen (1864) büßte Eckernförde den größten Teil seines Handels ein. Immer stärker geriet es in den Schatten des sich rasant entwickelnden Marinestandorts Kiel.
Bei der großen Sturmflut vom 13. November 1872 trug Eckernförde von allen Küstenorten der Ostsee aufgrund seiner Lage an der weit nach Nordosten geöffneten Bucht die schwersten Schäden davon. Das gesamte Stadtgebiet war tagelang meterhoch überflutet, 78 Häuser zerstört, 138 Häuser beschädigt und 112 Familien obdachlos geworden.
Seit 1912 ist Eckernförde Garnisonsstadt und Marinestützpunkt sowie Sitz einer Torpedoversuchsanstalt (TVA Eckernförde) mit zeitweise zwei Arealen in Eckernförde (TVA Nord und TVA Süd) und mehreren Außenstellen außerhalb von Eckernförde.
Der Kapp-Putsch im März 1920 führte in Eckernförde zu blutigen Straßenschlachten zwischen den einmarschierten Putschisten und einer aus rund 1.600 Eckernfördern und Borbyern zusammengestellten „Arbeiterwehr“.
In der Zeit des Nationalsozialismus wurde der spätere Ministerpräsident von Schleswig-Holstein Helmut Lemke als NSDAP-Mitglied Bürgermeister von Eckernförde. Am 5. April 1933 wurden zahlreiche Sozialdemokraten, Kommunisten und aktive „freie“ TVA-Gewerkschafter in Eckernförde verhaftet und in mehrmonatige „Schutzhaft“ genommen. Bei einer zweiten Verhaftungswelle 1936 wurden Widerständler aus dem Raum Kiel, Rendsburg und – vor allem – Eckernförde in Zuchthäuser oder Konzentrationslager verbracht. Der braune Terror begann allerdings schon vor der „Machtergreifung“ durch die Nationalsozialisten, als am 10. Juli 1932 bei einem SA- und SS-Überfall auf das Gewerkschaftshaus in Borby zwei Gewerkschafter ermordet wurden. Eine dritte Verhaftungswelle nach dem 20. Juli 1944 führte zum tragischen Tod des noch im März 1933 wiedergewählten Borbyer SPD-Bürgermeisters und Gewerkschaftssekretärs Richard Vosgerau. Über das Schicksal der nur sehr wenigen in Eckernförde lebenden Juden ist definitiv nur bekannt, dass mit Emmy Massmann eine Jüdin die Konzentrationslager Auschwitz und Bergen-Belsen überlebt hat.
Das Seebad Borby wurde am 1. April 1934 auf Betreiben Lemkes hin in die Stadt Eckernförde eingemeindet. Mit der Eingemeindung stieg die Einwohnerzahl der Stadt von knapp 8.000 auf über 10.000.
Nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs 1945 gehörte Eckernförde zur Britischen Besatzungszone. Die britische Militärverwaltung richtete ein DP-Lager ein zur Unterbringung so genannter Displaced Persons (DP). Das Lager mit der Verwaltungsnummer 1206 bestand aus drei Teillagern und wurde von einem Team der UNRRA betreut. 1947 lebten über 2.500 DPs im Lager Eckernförde. Die Lager wurden im Dezember 1949 aufgelöst.
Der Zustrom von über 10.000 Flüchtlingen aus den ehemaligen Ostgebieten Deutschlands in den letzten Kriegsmonaten und nach dem Zweiten Weltkrieg in das von Bomben fast verschont gebliebene Eckernförde bescherte der Stadt teilweise bis in die 70er Jahre hinein eine große Wohnungsnot: es entstanden zahlreiche Barackenlager. Insgesamt verdreifachte sich die Bevölkerungszahl zwischen 1935 und 1947 durch den Zuzug von TVA-Beschäftigen, Flüchtlingen und Ausgebombten fast von knapp über 10.000 auf unter 28.000; allein im Kalenderjahr 1945 wuchs die Einwohnerzahl von über 16.000 auf über 26.000. Dennoch avancierte die Stadt in den ersten Nachkriegsjahren auf manchen Gebieten auch zu einem „Kriegsgewinner“; zu nennen sind beispielsweise Um- und Ansiedelungen von Gewerbebetrieben (u.a. die Waffenfabrik J. P. Sauer & Sohn), die Gründung eines ersten Sinfonieorchesters für Schleswig-Holstein nach dem Krieg mit Sitz in Eckernförde („Schleswig-Holsteinisches Konzertorchester“), die Gründung der Landespolizeischule (verlegt nach Eutin), die sportlichen Erfolge des Eckernförder SV.
In den letzten 20 Jahren ist Eckernförde von einer beschaulichen Hafenstadt zu einem touristischen Zentrum an der Ostseeküste geworden. Seit 1989 stieg die Einwohnerzahl von damals 22.347, mit Ausnahme der Jahre 1996 - 98, kontinuierlich auf 23.249 (2004).