1889年4月1日 - 桶川宿・大谷领町谷村・上日出谷村・下日出谷村合并、
北足立郡桶川町形成。
1956年4月1日 - 大字井木字後的上尾町（现在的
上尾市）拆分、编入桶川町。
市域大多是
大宫台地。市中心南北贯穿国道17号、旧中山道、
高崎线、东西是玉县道12号川越栗桥线。市政府附近是北纬36度线。市的西侧是比企郡川岛町，市町境附近是
荒川、旧川田谷村和旧桶川町，有江川流过。市的东侧是
南埼玉郡蒲町，市町境内有元荒川流过。还有
鸭川、芝川、绫濑川。旧桶川町是芝川的水源、从上尾町分离、编入旧大石村井戸木地区鸭川的水源、旧加纳村绫濑川的水源。最高点位于西北部海拔25米处。
桶川市属于
温带湿润气候（
柯本Cfa），夏季温暖，冬季凉爽，降雪较少。年均气温为14.7°C，年均降雨量为1367毫米，9月份为最湿的月份。8月份的平均气温最高，约为26.7°C，1月份的平均气温最低，约为3.7°C。
桶川市传统上以红花生产而闻名。该市现在拥有多元化的经济，其中相当一部分人口通勤至
东京或
埼玉市工作。