Il suo territorio ricopre una superficie 65 km², mediamente sui 25 m s.l.m.; il paese si estende in parte adagiato su di un colle, che fin dall'antichità ha preso il nome di "Poggio Salamartano”, e per la maggior parte nella zona pianeggiante che si trova alle sue pendici.
La città è stata fondata prima dell'anno 1000 in epoca medioevale sulla riva destra dell'Arno. Il suo nome originale era Vicus Vitri, che da alcuni storici locali è stato fatto derivare dalla presenza nel territorio di improbabili botteghe per la lavorazione di stoviglie vetrificate o da un nome di persona romano Vitrius. È assai più credibile ravvisare in "vitri" la corruzione della voce latina "veteri" ovverosia vecchio, appellativo dato alla primitiva Calcinaia per distinguerla dall'altro Vico presente nelle vicinanze (ovverosia l'attuale Vicopisano), evidentemente di fondazione più recente rispetto a Calcinaia.
In seguito la cittadella cambiò il nome con l'attuale Calcinaia (attestato per la prima volta nel 1193) a causa delle numerose fornaci di calce che all'epoca furono edificate nel comune, assumendo come stemma due arselle (o telline) in attinenza con l'acqua, la sabbia e quindi il mare, forse a ricordo dei primi colonizzatori e fondatori arrivati probabilmente risalendo l'Arno. Nel 1136 nasce a Calcinaia da una umile famiglia Ubaldesca Taccini divenuta suora nel convento di san Giovannino a Pisa e appartenente al sovrano ordine di Malta. Considerata santa dalla chiesa cattolica è la patrona di Calcinaia e viene festeggiata il 28 maggio. Le reliquie della santa sono attualmente (2016) conservate nella Pieve.
Durante l'alto Medioevo, a Calcinaia esercitavano i diritti di Signoria i Conti Cadolingi di Fucecchio; successe a loro la nobile famiglia ghibellina degli Upezzinghi di Pisa; il più noto di essi fu Gualtieri di Calcinaia che divenne Potestà di San Gimignano nel 1221, e di Arezzo nel 1243.
In seguito la cittadina fu coinvolta nelle continue rivalità tra la Repubblica di Pisa e quella di Lucca, e proprio a Calcinaia si incontrarono nel 1138 il Papa Innocenzo II e l'Imperatore Lotario II, finché nel XV secolo la Repubblica fiorentina, entrata nelle lotte con Pisa per ottenere il controllo dello scalo marittimo più importante nella regione e delle vie di comunicazioni fluviali interne, la conquistò, la inglobò nei suoi possedimenti e nel 1555 il Granduca Cosimo I de' Medici, su studi di mappe disegnate da Leonardo da Vinci, fece costruire sul territorio fondamentali lavori idraulici per regolare le piene dell'Arno e impedire così le frequenti inondazioni che devastavano vaste zone del borgo.
Fino alla prima metà del Cinquecento il fiume Arno arrivava fin sotto Montecchio per poi dirigersi verso Bientina lasciando Calcinaia sulla riva sinistra, descriveva un'ampia ansa che lambiva l'antico borgo di Vicopisano, e continuava il suo naturale tragitto verso Pisa.
Grazie a queste modifiche del territorio Calcinaia poté sviluppare con un grande incremento l'agricoltura come cereali, legumi, bulbi e vaste coltivazioni di canapa e di lino e nel 1768 venne creata la fornace Coccapani per la produzione di ceramica invetriata.
Il processo di industrializzazione della città è stato notevole durante gli anni sessanta e si è sviluppato soprattutto nella frazione di Fornacette, dove sono nate imprese di produzione e di servizi che occupano molta manodopera, mentre il capoluogo, sede degli Uffici comunali, ha invece sviluppato il settore terziario, anche se non mancano anche qui alcune aziende produttive e di servizi.
Santa Croce sull'Arno è un comune italiano di 14 627 abitanti della provincia di Pisa in Toscana. Situato nel Valdarno inferiore, è un importante centro manifatturiero che fonda la propria economia sulla lavorazione ed esportazione di cuoio e pelle. Santa Croce sull'Arno è famosa per le sue architetture religiose e civili essendo fondata nell'Alto Medioevo, non esistono documenti ufficiali dell'esistenza della cittadina fino al XIII secolo. In quegli anni la cittadina era un castello che rivaleggiava, specialmente per la gestione delle risorse agricole, con il vicino comune di Fucecchio. Nel 1330 dopo varie vicissitudini il comune passa sotto la giurisdizione di Firenze, da allora Santa Croce sull'Arno ne seguirà il destino fino al 1925, quando il comune verrà trasferito alla provincia di Pisa.
Il suo nome è tedesco perché, in passato, il territorio dell'Alsazia è stato sotto il dominio sia della Francia che della Germania. L'Alsazia fu presa alla Francia dalla Germania (che allora era comandata da Bismarck) durante la battaglia di Sedan del 1870, e da allora fra i francesi nacque il sentimento del revanscismo.
I suoi abitanti sono chiamati strasburghesi (in tedesco Straßburger, in francese strasbourgeois). La città fa parte di un agglomerato urbano transfrontaliero di 1 145 000 abitanti che comprende anche la città tedesca di Kehl.
In essa operano l'Università di Strasburgo, la seconda più importante Università francese, e la prestigiosa Scuola Nazionale della Pubblica Amministrazione (ENA) fondata dal Presidente De Gaulle.
Il luogo più famoso della città è costituito dal suo centro storico, noto col nome di Grande Île: esso è stato inserito nel 1988 nell'elenco dei Patrimoni dell'umanità dell'UNESCO. Nel 2017 il sito tutelato dall'unesco è stato esteso anche alla Neustadt, costruita durante il periodo di governo tedesco della città (1871-1914).
Il toponimo è attestato per la prima volta nel 1115, allorché un Benedetto signore della Sassetta fu governatore pisano a Maiorca (Jacopo Arrosti, Cronica di Pisa), e deriva probabilmente dal latinosaxum, «roccia», per cui Sassetta è la «piccola roccia».
A sud, verso il fiume Cornia, si estende un percorso del trekking in un'area boschiva di notevole interesse naturalistico, che comprende il monte Calvi a est e le colline di Castagneto Carducci a nord.
Nel comune di Sassetta, nell'ambito del sistema dei Parchi della Val di Cornia, è stato creato il Parco forestale di Poggio Neri e il Museo del Bosco. Sulla cima del monte Bufalaio, nei pressi di una piccola cava, è presente una parete rocciosa, con un crepaccio largo circa un metro che scende a picco per una trentina di metri; si tratta di siti di interesse speleologico. Nelle vicinanze del nuovo acquedotto, lungo il corso del fosso dei mulini, ci sono i ruderi di un vecchio mulino.
