Chmielniki są miejscowością niesołecką usytuowaną na południowo-zachodnim skraju Puszczy Bydgoskiej, między linią kolejową nr 131, a drogą krajową nr25Bydgoszcz – Inowrocław. Miejscowość na południowo-wschodnim krańcu przylega do Jeziora Jezuickiego, a od zachodu do łąk nadnoteckich.
Chmielniki są niewielką osadą położoną w zasięgu oddziaływania aglomeracji Bydgoszczy. Zabudowa rozciąga się wzdłuż drogi krajowej nr25Bydgoszcz - Inowrocław. Przy linii kolejowej położona jest stacja Chmielniki Bydgoskie, która w sezonie letnim już od początku XX wieku służy udającym się na wypoczynek nad Jezioro Jezuickie. Przy jeziorze położony jest ośrodek wypoczynku świątecznego, urządzony już w okresie międzywojennym, rozbudowany w latach 60. i 70. oraz po 2000 r. Znajduje się tam m.in. plaża, pomosty, kąpielisko, obiekty sportowe, place zabaw, wypożyczalnia sprzętu wodnego, baza gastronomiczna, noclegowa itp.
Na mapie Schröttera z końca XVIII wieku miejscowość oznaczono Hopfengarten. W przybliżeniu po dzisiejszym śladzie przebiegała droga łącząca Bydgoszcz z Inowrocławiem. Na skraju łąk nadnoteckich znajdowały się pojedyncze zabudowania oraz karczma nad Jeziorem Jezuickim. W 1872 r. zbudowano linię kolejową Bydgoszcz-Inowrocław (tzw. kolej poznańsko-bydgoską) wraz ze stacją Chmielniki Bydgoskie.
Spis miejscowości rejencji bydgoskiej z 1833 r. podaje, że we wsi Chmielniki (niem. Hopfengarten) w powiecie bydgoskim mieszkało 50 osób (45 ewangelików, 5 katolików) w 8 domach[9]. Przy wsi znajdowała się karczma zwana Seekrug, którą zamieszkiwało 5 ewangelików[9]. Według opisu Jana Nepomucena Bobrowicza z 1846 r. Chmielniki należały do rządowej domeny bydgoskiej[10]. Kolejny spis z 1860 r. podaje, że we miejscowości Hopfengarten znajdowała się kolonia osadnicza, osada Mochelberg i karczma Seekrug. Łącznie mieszkało tu 121 osób (120 ewangelików, 1 katolik) w 13 domach. Najbliższa szkoła elementarna znajdowała się w Dobromierzu. Miejscowość należała do parafii katolickiej i ewangelickiej w Bydgoszczy[11].
W 1898 r. odnotowano, że na linii Bydgoszcz-Chmielniki kursowały piętrowe wagony kolejowe, przeznaczone dla wyjazdów rekreacyjnych w okresie wiosenno-letnim[13].
W okresie międzywojennym przystanek kolejowy Chmielniki znalazł się razem z wsią Brzoza w obrębie powiatu bydgoskiego w gminie Bydgoszcz-wieś. W latach 1945–1954 Chmielniki należały do wsi Brzoza. Po reformie administracyjnej z 25 września 1954 r. miejscowość znalazła się w gromadzie Brzoza[13], a po jej likwidacji w 1961 roku w gromadzie Nowa Wieś Wielka. W skład sołectwa Brzoza wchodziły wówczas: wieś Brzoza, leśnictwa Brzoza i Zielonka, stacja kolejowa Chmielniki oraz osady Piecki i Stryszek.
W 1968 r. urządzono kąpielisko nad Jeziorem Jezuickim, które w sezonie letnim odwiedzało naraz nawet kilka tysięcy osób[13]. Od 2003 roku w Chmielnikach nad jeziorem funkcjonuje prywatny ośrodek wypoczynkowy.
5 sierpnia 2020 rozpoczęto przebudowę biegnącego przez miejscowość 1140-metrowego odcinka drogi krajowej nr 25, w ramach której do końca października 2020 kosztem ponad 3,6 mln zł toruńskie Przedsiębiorstwo Budownictwa Drogowo-Inżynieryjnego dokona poszerzenia poboczy, wykona nową nawierzchnię z pasem lewoskrętu, wysepkami i przejściem dla pieszych, wyremontuje dwie zatoki autobusowe i chodniki oraz przebuduje zjazdy na posesje[15].
↑WłodzimierzW.BykowskiWłodzimierzW., Weekend w drodze - interaktywny przewodnik rowerowy okolic Bydgoszczy, Bydgoszcz: Wydawnictwo Apeiron, 1999, ISBN 83-911441-0-0, OCLC749444166. Brak numerów stron w książce
↑ abcŁukaszŁ.MyszkaŁukaszŁ., Gmina Nowa Wieś Wielka. Z dziejów samorządu terytorialnego – do 2002 roku, Bydgoszcz: Bydgoski Dom Wydawniczy Margrafsen, 2006, ISBN 83-89734-14-1, OCLC749214986. Brak numerów stron w książce
↑Bydgoszcz w dobie powstania wielkopolskiego. Praca zbiorowa pod red. Zdzisława Grota. Bydgoskie Towarzystwo Naukowe. Prace Popularnonaukowe nr 5. Bydgoszcz 1970