Frederiksbergs oprindelige navn var Tulehøj. I så fald kan der have boet en thul der – oldtidens navn på en præst eller magiker, kendt fra indskriften på Snoldelev-stenen. Ordet er beslægtet med verbet thula (= at tale), så en thul kan også tolkes som en, der fremsagde ting. På angelsaksisk havde thyle den samme betydning, og i Beowulf-kvadet er dette Unferths titel. I Håvamål kaldes Odin selv for "den gamle thul".
Der står i Frederik Rostgaards Dend kongelige Residents- og Stabel-Stad Kiøbenhavn historiske Beskrivelse fra 1737 at "Kiøbenhavns Grændser var da fra Tulleshøy til gammel Bohøy, Amager og Saltholm, og hvad der imellem laae" – afsnittet viser til forholdene i 1443. På det tidspunkt har navnet Tulehøj været opfattet som Tulleshøy.
Mod nord og vest er Frederiksberg afgrænset af S-banen med stationerne Ålholm, KB Hallen, Flintholm, Grøndal og Fuglebakken og mod nordøst af Åboulevarden. I den vestlige del ligger også Peter Bangs Vej. Metroen gennemskærer Frederiksberg fra vest til øst. Mod øst afgrænses Frederiksberg af Skt. Jørgens Sø. Frederiksberg har store grønne områder som Frederiksberg Have, Søndermarken og Zoologisk Have.
I byplanlægningen er Frederiksberg opdelt i syv dele:
Frederiksbergs ældste bygninger, der hovedsageligt er fra 1800-tallet, ligger langs Allégade. Bebyggelsen omkring Domhuset og Solbjerg Kirke ved Howitzvej stammer fra begyndelsen af 1900-tallet. I kvarteret findes desuden Frederiksberg Rådhus, Falkoner Centret samt Frederiksberg Centret. Blandt de nyeste bygninger er CBS' afdeling ved Solbjerg Plads og det nye Frederiksberg Gymnasium.
I den sydlige del af kvarteret ligger Frederiksberg Have og Søndermarken samt en boligbebyggelse ved Søndre Fasanvej bag Søndermarken. Her ligger også Frederiksberg Slot og Zoologisk Have med sit karakteristiske tårn. Den nordlige del af kvarteret har en blanding af boliger, kontorbyggeri, butikker samt en række uddannelsesinstitutioner og andre offentlige institutioner. Der er områder med detailhandel omkring stationerne Frederiksberg og Fasanvej.
2003 afløste Metroen den gamle S-bane (linje F, lukket 1998) til Frederiksberg Station. Området omkring station blev i samme tidsrum fornyet med Solbjerg Plads, Frederiksberg Centret, Frederiksberg Gymnasium mm. I samme periode foretog Copenhagen Business School store nybygninger og udvidelser. Allerede i 1980'erne havde Henning Larsen tegnet en større udvidelse af Handelshøjskolen.
I 2000'erne har kommunen gennemført anlæggelse af nye cykelstier i stor stil og (gen)plantning af allétræer.
Både Københavns Kommune og Frederiksberg Kommune mistede deres status som selvstændige amter 1. januar 2007 i forbindelse med Kommunalreformen. Frederiksberg er nu en del af Region Hovedstaden.