Місто в його нинішніх межах — результат декількох територіальних реформ. Завдячуючи реформам навколишні поселення і навіть великі міста, зокрема місто Buer (з 1912 районний центр), приєдналися до Гельзенкірхена (з 1926 до 1930 року місто називається Gelsenkirchen-Buer). Уже перше велике об'єднання в 1903 році збільшує населення Гельзенкірхена до 100 тис. осіб, дорівнявши його до статусу великого міста. Нині Гельзенкірхен охоплює територію 29 колишніх великих міст федеральної землі.
Місто розташоване в зоні, яка характеризується морським кліматом. Найтепліший місяць — липень із середньою температурою 17,8 °C (64 °F). Найхолодніший місяць — січень, із середньою температурою 1,7 °С (35 °F)[1].