Город находится у слияния рек Рейн и Рур, на западе Рурской области. Четыре пятых его территории расположено по обеим сторонам Рура, на правобережье Рейна, где сложился его центр. Дуйсбург — один из крупнейших речных портов в Европе. На севере граничит с Динслакеном, на востоке — с Оберхаузеном и Мюльхаймом, на юге — с Ратингеном и Дюссельдорфом, на западе — с Крефельдом и Мёрсом.
Дуйсбург стоит на древнем торговом пути (Хелльвег), где бродом переходили Рейн, у впадения в него Рура. Поселения торгового и военного характера существовали здесь на обоих берегах Рейна уже в римскую пору, когда по нему проходила граница. По названию (и не только) известен, например, форт Асцибургий (лат. Asciburgium, I век), стоявший на левом берегу в черте нынешнего Дуйсбурга. Римляне поддерживали здесь постоянное присутствие для охраны бродов через Рейн и устья Рура.
В первой половине V века нынешний Дуйсбург перешёл в руки франков и стал, как иногда считают, их столицей. Согласно Григорию Турскому, франкский король Хлодион «жил в крепости, называемой Диспарг, расположенной в области торингов. В этой же области, в южной её части… жили римляне»[6]. С V века центральной торговой площадью поселения становится его Старый Рынок (нем.Alter Markt).
Первое письменное упоминание о Дуйсбурге относится к 883 году, когда викинги разграбили поселение и провели в нём зиму. Ещё в 740 году была заложена королевская резиденция. Нынешнее название города, унаследованное, как видно из того, что оно значит, от римского времени, известно со второй половины IX века.
В X веке здесь была построена императорская резиденция. В этом столетии зафиксировано минимум 18 пребываний императора в Дуйсбурге. В 929 году в Дуйсбурге состоялось заседание Имперского Синода.
Около 1000 года русло Рейна сместилось на запад, что существенно повлияло на экономическое положение города. Из торгового центра Дуйсбург превратился в аграрное поселение.
18 августа 1002 года в Дуйсбурге лотарингские епископы, в том числе и архиепископ Кёльнский присягнули на верность новоизбранному императору Генриху II Святому.
В 1279 году король Лотарь II дал поселению городское право и одновременно статус свободного города.
В городе также есть трамвайная система, в которой действуют три маршрута. Маршрут штадтбана U-79 связывает Дуйсбург с Дюссельдорфом и имеет дюссельдорфскую нумерацию. Маршрут 901 связывает Дуйсбург с г. Мюльхайм-ан-дер-Рур. Маршрут 903 соединяет Дуйсбург с г. Динслакен. На территории Дуйсбурга трамвайная сеть имеет 84 станции. Также имеется подземный участок с 7 станциями.
До 2003 года университет носил название «Gerhard-Mercator-Universität». В 2003 году произошло слияние Дуйсбургского «Gerhard-Mercator-Universität» с университетом «Universität-Gesamthochschule Essen» в городе Эссен. После этого он стал носить название Университет Дуйсбурга — Эссена и насчитывает около 33 500 студентов. После объединения университет вошёл в десятку крупнейших университетов Германии.
В Дуйсбурге находится самая большая мечеть в Европе.
24 июля2010 года во время музыкального фестиваля Парад любви произошла давка в туннеле. В результате погиб 21 человек[8], 511 ранены.