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Garbsen gehört zum Naturraum Weser-Aller-Flachland und liegt zwischen der Niederung der Leine und dem Otternhagener Moor. Die Höhenunterschiede betragen wenige Meter.

Die Stadt besteht aus den folgenden Stadtteilen:

Das Stadtgebiet cap eine Ausdehnung von 79,32 km².

Die Böden im Stadtgebiet sind überwiegend sandig beziehungsweise moorig (Moorgeest), ausgenommen sind die lehmig tonigen Böden im Bereich der Leine-Aue. Die sandigen bis kiesigen Ablagerungen sind fluviatile Bildungen der letzten Kaltzeit, der Weichsel-Kaltzeit, z. B. im Bereich Altgarbsen und Havelse, sowie anderorts, wie Frielingen und Meyenfeld, Schmelzwasserablagerungen z. T. mit überlagernder Grundmoräne der Saale-Kaltzeit (Drenthe-Stadium). Weiterhin finden sich fein- bis mittelsandige Dünen im Bereich der Garbsener Schweiz und von Schloss Ricklingen. Auch im benachbarten Hinüberschen Garten (Hexenturm) und am Glockenberg im Klosterforst von Marienwerder sind diese Dünen zu finden.

Der Sand wurde in (Alt-)Garbsen in der Zeit beginnend vor dem Ersten Weltkrieg bis 1970 an mehreren Stellen abgebaut und in den Garbsener Hartsteinwerken (Kiebitzmoor, „Garbsen“, „Niedersachsen“, „Hansa“ und „Hannover“) zu Kalksandsteinen gebrannt. So verschwanden Garbsens Anhöhen, und heute erinnern nur noch Straßennamen daran (darunter Osterberg, Mühlenberg, Streitberg, Pottberg). Sand und Kies für Bauzwecke wurden in der Grube des heutigen Blauen Sees gewonnen.

Oberflächennahe Tone und Tonsteine der Unterkreide finden sich im Bereich des Stadtteils Berenbostel. Die z. T. mergeligen Tonsteine marinen Ursprungs gehören im Bereich Berenbostel zur Formation des Barremiums und des Aptiums, weiter nördlich nach Stelingen, Osterwald und Heitlingen zu, gehören die Tonsteine zur Formation des Hauteriviums. Die Tone wurden seit der Mitte des 19. Jahrhunderts ebenfalls abgebaut und zur Ziegelherstellung genutzt (Hannoversche Ziegelei am Kastendamm: heute Schwarzer See und Berenbosteler See, Flemmingsche Ziegelei auf der Flur „Im Kolke“: heute verfüllt (Altlast) und überbaut als Gewerbegebiet Garbsen-Ost).

Auf dem Garbsener Stadtgebiet fanden sich folgende Ziegelei-Betriebe (Quelle: Heimatmuseum Garbsen): 1870–1914 Ziegelei Rosemeier (Havelse), Ziegelei Plass (Garbsen) und Ziegelei Stille (Garbsen), 1895–1919 Ziegelei Schünhoff (Kastendamm), 1891–1914 Ziegelei Windmeier (Kastendamm), 1885–1966 Hannoversche Ziegelei (Kastendamm) und Flemmingsche Ziegelei (Berenbostel), 1908–1914 Hartsteinwerk Kiebitzmoor, 1929–1945 Hartsteinwerk Hansa, 1930–???? Hartsteinwerk Windmeier, 1933–1981 Hartsteinwerk Niedersachsen und 1932–1992 Hartsteinwerk Hannover.

Der Technologie- und Wirtschaftsstandort Garbsen hat in den vergangenen 20 Jahren eine starke Dynamik erlebt. Mit 14.160 sozialversicherungspflichtigen Arbeitsplätzen ist Garbsen ein wichtiger Teil des Wirtschaftsstandortes Region Hannover. Von 1998 bis 2014 cap sich die Zahl der sozialversicherungspflichtig Beschäftigten um mehr rund 40 % von 10.777 auf 14.160 erhöht, die Zahl der Einpendler ist signifikant um mehr als 3000 Personen gestiegen. Begünstigt wurde diese Entwicklung durch die Nähe zu bedeutenden Verkehrswegen wie den Autobahnen A 2 (West-Ost) und A 7 (Nord-Süd), der Bundesstraße B 6 und dem Flughafen Langenhagen. Die Arbeitslosenquote hat sich von 15,6 % im Jahr 2006 auf 7,2 % im Jahr 2015 mehr als halbiert und entspricht damit in etwa dem Bundesdurchschnitt.

Das Produktionstechnische Zentrum (PZH) der Leibniz-Universität Hannover ist eine international renommierte Forschungseinrichtung und erfüllt eine wichtige Funktion für die Verzahnung von Wissenschaft und Wirtschaft. Am gleichen Standort ist bereits seit 1997 auch das Unterwassertechnikum der Universität angesiedelt. Hier werden Unterwasserschweißprozesse und Wasserstrahltechniken entwickelt und getestet. Gegenwärtig entsteht der Forschungsbau „Dynamik der Energieumwandlung“ in unmittelbarer Nähe zu diesen bestehenden Einrichtungen am 2019 neu eröffneten Campus Maschinenbau Garbsen, der seit dem Wintersemester 2019/20 die gesamte Fakultät Maschinenbau der Leibniz Universität mit mehr als 5000 Studierenden und Wissenschaftlern vereinigt. Das Gesamtinvestitionsvolumen des Campus lag bei über 140 Mio. Euro.

Bereits heute ist Garbsen geprägt durch seine Nähe zur Universität und dem in unmittelbarer Nähe gelegenen Wissenschaftspark Marienwerder in Hannover, so ist Garbsen beispielsweise Heimat der international tätigen Hightech-Firmen Laseroptik und LPKF.

Die Wirtschaft in Garbsen ist vornehmlich mittelständisch geprägt. Seit 1972 ist hier mit Möbel Hesse eines der größten Möbelhäuser Norddeutschlands ansässig. Die Apostels Griechische Spezialitäten GmbH, die mediterrane Lebensmittel wie Zaziki und Aioli herstellt und europaweit vertreibt, hat ihren Produktions- und Verwaltungsstandort im Stadtteil Berenbostel. Der Hersteller und Dienstleister für Antriebstechnologien SEW-Eurodrive ist in Garbsen mit einem von deutschlandweit vier Drive Technology Centern vertreten, in dem die Unternehmenskompetenzen Vertrieb, Service, Engineering und Systemintegration sowie Schulung gebündelt sind. Die Hahne Holding GmbH, eine Unternehmensgruppe mit unterschiedlichen Dienstleistungen rund um die Altenpflege, hat hier ihren Sitz und betreibt im Garbsener Stadtteil Meyenfeld mit dem „Haus der Ruhe“ eines der größten Pflegeheime Niedersachsens (380 Bewohnerplätze). Garbsen erregte überregional Aufsehen, als Bürgermeister Christian Grahl (CDU) Anfang 2016 bekannt gab, mit einem eigenen Angebot in den Wettbewerb um den geplanten Neubau der Verwaltungszentrale der in Hannover ansässigen Continental AG einzusteigen. Obwohl die Offerte von einigen Kommentatoren zunächst als Marketing-Gag abgetan wurde, kam der mögliche Standort in der noch teilweise unbebauten Mitte Garbsens in die Endauswahl des Conti-Vorstands und unterlag dem Angebot der Landeshauptstadt nur knapp. Elmar Degenhardt, Vorstandsvorsitzender der Continental AG, bezeichnete beide möglichen Standorte nach Kriterien wie Kosten, Verkehrsanbindung und Verwaltungsunterstützung als nahezu gleichauf. Amazon betreibt in Garbsen ein Sortierzentrum.

Garbsen ist die größte niedersächsische Stadt ohne Eisenbahnanschluss (und je nach jährlicher Einwohnererstatistik knapp vor oder knapp hinter der fast gleich großen Stadt Herten auch die größte deutsche Stadt ohne Eisenbahnanschluss), ist aber an das Stadtbahnnetz Hannover durch die Linie 4 angeschlossen. Nach 14 Minuten erreicht sie den S-Bahn-Haltepunkt Leinhausen, nach etwa 25 Minuten Hannovers Stadtmitte. Eine Erweiterung der Stadtbahn bis zur Garbsener Stadtmitte ist ab 2025 vorgesehen.

Die Stadtbuslinie 126 verbindet Altgarbsen mit Havelse, Marienwerder und Stöcken. Mehrere Buslinien des Großraum-Verkehrs Hannover stellen Verbindungen innerhalb des Stadtgebietes und zu benachbarten Orten her. Darunter die Buslinie 431, die nach 6 Minuten Havelse und nach weiteren 8 Minuten den S-Bahn-Haltepunkt Seelze erreicht, und die Buslinie 480, diese erreicht nach etwa 21 Minuten Stelingen und nach weiteren 26 Minuten Langenhagen Bahnhof Mitte, an welchem neben einzelnen Fernverkehrszügen zahlreiche innerniedersächsische Bahnlinien und S-Bahnen verkehren (von dort 6 Minuten zum Flughafen Hannover).

Das Stadtgebiet wird von der Bundesautobahn A 2 (gebaut 1936–1938) und der Bundesstraße 6 („Bremer Heerweg“, angelegt im 18. Jahrhundert) durchquert.

In Garbsen steht als Pilotprojekt Deutschlands erste Bike-Flash-Anlage am Sortierzentrum von Amazon.

In den 1910er Jahren wurde zwischen Havelse und (heute Alt-)Garbsen der Mittellandkanal (MLK) gebaut. Seit 1915 gab es in Garbsen bei MLK-km 152,8, Nord eine Ladestelle für den gewerblichen Güterumschlag. Diese wurde allerdings nur sehr selten genutzt und es findet dort kein Umschlag mehr statt. Nach Modernisierungsarbeiten dient der Anleger heute der Ausflugs- und Personenschifffahrt, auch eine Bushaltestelle gibt es dort gleich am Mühlenbergsweg. Für die Freizeitschifffahrt gibt es bei MLK-km 151,9, Nord eine Slipstelle mit einem kleinen Anleger (5 × 12 m), an dem ein Kleinfahrzeug festmachen kann.

In Garbsen gibt es eine große Anzahl an Schulen. Fast jeder Ortsteil beheimatet eine Grundschule. In Berenbostel findet man das Schulzentrum III bestehend aus Hauptschule und Realschule beziehungsweise Oberschule im parallelen Betrieb sowie dem Geschwister-Scholl-Gymnasium; ebenso im Stadtteil Auf der Horst das Schulzentrum I, bestehend aus Haupt- und Realschule beziehungsweise Oberschule sowie dem Johannes-Kepler-Gymnasium. In Garbsen-Mitte gibt es die IGS Garbsen, eine integrierte Gesamtschule im Schulzentrum II. Seit der Einrichtung des Produktionstechnischen Zentrums der Leibniz Universität Hannover an der Universität 2 bezeichnet sich Garbsen bisweilen als Universitätsstadt.

Im Juni 2011 geriet die Nikolaus-Kopernikus-Schule in die Schlagzeilen. Albert Seufer, Leiter der Hauptschule, rief in einem Brandbrief nach Schutz durch die Polizei vor der grassierenden Gewalt. Der altersbedingt ausscheidende Rektor wurde bis 2016 durch einen türkischstämmigen Schulleiter ersetzt, der selbst in Garbsen aufgewachsen ist.