Il territorio include parte del Carso costiero, affacciato sull'insenatura più settentrionale del mar Adriatico, il golfo di Panzano, fungendo da collegamento tra il polo di Trieste e le aree isontina e friulana, nonché tra il Carso interno ed il mare.

L'insediamento umano è sparso in una dozzina di frazioni. Le tre più importanti (Duino-Devin, Sistiana-Sesljan e Aurisina-Nabrezina) sono poste lungo l'asse della vecchia strada che univa Trieste con la pianura friulana. Le altre piccole località del comune sono poste nelle vicinanze dei castellieri, antichi insediamenti pre-romani.

Immerso in un ambiente carsico il comprensorio comunale è caratterizzato dagli elementi tipici di questo ambiente: doline, grotte, foibe ecc. Anche la flora e la fauna sono quelle tipiche del Carso. Il punto più elevato del territorio comunale è rappresentato dai 343 metri del Colle di Ternova-Trnovski Hrib. Lungo la fascia costiera il clima e la vegetazione sono invece di tipo mediterraneo.

La maggioranza della popolazione è di lingua e cultura italiana, stabilitasi dagli anni sessanta in poi. Nel territorio del Comune è presente anche una radicata comunità di lingua e cultura slovena. Dagli anni cinquanta in poi furono costruiti due insediamenti (Borgo San Mauro e Villaggio del Pescatore) per i profughi dall'Istria.

Abitato già in epoche remote (ritrovamenti del Riparo di Visogliano-Vizovlje e della Grotta Pocala-Pokala) nel comprensorio si insediarono varie popolazioni pre-romane come Euganei, Veneti e Histri. Con la fondazione della colonia di Aquileia si affacciò nella regione la potenza romana.

Il periodo della dominazione romana fu molto importante in quanto portò un grande sviluppo economico grazie all'apertura della cava di Aurisina-Nabrezina (chiamata tutt'oggi Cava Romana) e all'utilizzazione dei porticcioli presenti sulla costa.

L'impatto delle invasioni barbariche fu molto forte stante la vicinanza con le Alpi Giulie, che vista la loro modesta altezza rappresentarono una porta ideale per le calate dei barbari verso la penisola Appenninica.

Durante la prima guerra mondiale il territorio comunale fu teatro di pesanti combattimenti (Battaglie dell'Isonzo) tra le truppe italiane e quelle austro-ungariche, soprattutto nella zona del Monte Ermada-Grmada.

Al termine della guerra il territorio passò da Regno Austro-Ungarico al Regno d'Italia e nel 1923 venne istituito il comune coi confini odierni che venne inserito nella Provincia di Trieste.

Durante la seconda guerra mondiale, tra il settembre 1943 e la primavera del 1945 il comune fece parte del Litorale Adriatico controllato dalle forze nazifasciste. Nel territorio sono presenti innumerevoli testimonianze delle sofferenze e ribellioni della popolazione alle violenze del regime fascista prima e nazifascista poi. Nel maggio 1945 vi giunsero le truppe di liberazione e l'esercito neozelandese.
Il Comune divenne soggetto all'amministrazione delle truppe anglo-americane e dal 1947 al 1954 fece parte della Zona A del Territorio libero di Trieste. Dal 26 ottobre del 1954 è sottoposto all'amministrazione italiana.

Pur facendo parte della provincia di Trieste, il comune è sotto la giurisdizione della diocesi di Gorizia.