Der Wahlkreis Nürtingen liegt im Süden und Südosten der baden-württembergischen Landeshauptstadt Stuttgart. Er deckt den südlichen Teil des Landkreises Esslingen ab. Der Neckar, die fruchtbare Filderebene und der Albtrauf mit den markanten Burgruinen Teck und Hohenneuffen prägen ihn landschaftlich. Seit 2005 wird er um zwei Gemeinden des Landkreises Böblingen aus dem Schönbuch ergänzt, nämlich Steinenbronn und Waldenbuch.
Der Neckar begrenzt im Süden den waldreichen Naturpark Schönbuch und durchfließt zwischen Pliezhausen (Kreis Reutlingen) und Wendlingen (Wahlkreis Esslingen) schwäbisches Kernland. Er ist in diesem Bereich noch nicht schiffbar und dadurch landschaftlich reizvoll. Mittendrin liegt die alt-württembergische Stadt Nürtingen, die bis 1972 Kreissitz des gleichnamigen Altkreises war. Nürtingen ist bis heute bedeutende Gerichts- und Schulstadt und verfügt außerdem über eine renommierte Hochschule für angewandte Wissenschaften.
Die Filderebene mit den beiden Großen Kreisstädten Filderstadt und Leinfelden-Echterdingen ist einerseits für ihre wertvollen Ackerböden und das charakteristische Spitzkraut berühmt, andererseits wird die Fläche auch als Unternehmensstandort und Verkehrsfläche stark nachgefragt. So liegt nicht nur der Landesflughafen Stuttgart und die Landesmesse (zum Teil) auf Gemarkung des Kreises, sondern auch der geplante Filderbahnhof, der im Zuge von Stuttgart 21 an der Verbindung des neuen Hauptbahnhofes und der Neubaustrecke nach Ulm gebaut wird. Auch die Autobahn A8 und die Bundesstraße B27 durchqueren die Filderkommunen. Von diesem dicht besiedelten Rand der Großstadt Stuttgart reicht der Blick bis zur sogenannten „Blauen Mauer“, der Schwäbischen Alb.
Der Albtrauf bildet den steil abfallenden Rand der Alb. Kirchheim unter Teck an deren Fuß ist nicht nur pulsierendes Zentrum und Einkaufsstadt mit Fachwerk-Ambiente, sondern auch beliebter Ausgangspunkt für Ausflüge in die umliegenden Dörfer inmitten weitläufiger Streuobstwiesen oder in die Welt erloschener Vulkane und Urweltfunde. In Blickweite der Teck liegt die Burgruine Hohenneuffen, die mit Fug und Recht als Wiege Baden-Württembergs bezeichnet werden darf: Am 2. August 1948 kamen hier Regierungsvertreter der drei Länder zu einer Konferenz zusammen, die aus den militärischen Besatzungszonen nach dem 2. Weltkrieg hervorgegangen waren, um erstmals über die Gründung eines Südweststaates zu beraten, der letztlich 1952 als Baden-Württemberg entstand.
Der Wahlkreis Nürtingen besteht damit aus vier Großen Kreisstädten, vier Städten und 23 Gemeinden:
Er umfasst aus dem Landkreis Böblingen die Gemeinden Steinenbronn und Waldenbuch sowie die Gemeinden Aichtal, Altdorf, Altenriet, Bempflingen, Beuren, Bissingen an der Teck, Dettingen unter Teck, Erkenbrechtsweiler, Filderstadt, Frickenhausen, Großbettlingen, Holzmaden, Kirchheim unter Teck, Kohlberg, Leinfelden-Echterdingen, Lenningen, Neckartailfingen, Neckartenzlingen, Neidlingen, Neuffen, Notzingen, Nürtingen, Oberboihingen, Ohmden, Owen, Schlaitdorf, Unterensingen, Weilheim an der Teck und Wolfschlugen aus dem Landkreis Esslingen.
Wirtschaft und Landschaft färben auch auf die Menschen der Region ab: Auf der einen Seite Erfindergeist und akkurater Fleiß, auf der anderen Weltoffenheit und schwäbisches Genießertum.