El territori, pla al sector oriental, dins la plana al·luvial del Túria, s’alça vers l’W en una sèrie de turons que formen la transició de l’Horta i el Camp de Túria, coberts en part per pinedes i per matollar. El secà (900 ha) ocupa les parts menys planes i es troba en regressió els darrers anys a causa de les construccions industrials i residencials; els principals conreus són els garrofers (777 ha), la vinya i les oliveres. El regadiu, que ocupava unes 750 ha el 1985, es localitza als sectors més baixos; l’aigua prové, en part, del Túria a través de les séquies de Montcada, Tormos i Mestalla, i en una altra part prové de pous; els cítrics (600 ha) són el principal conreu, sobretot a les terres regades per aigües subterrànies, de recent transformació, i la resta es dedica a hortalisses. La propietat és força repartida i hi predomina el règim d’explotació directa.
El municipi, que era exclusivament agrari al principi de segle, ara a penes arriba al 5% d’actius al sector primari, que ha oblidat també les abans freqüents pedreres. La indústria, que té certa tradició local (adoberies, tèxtil, alimentació, construcció) ha tingut els darrers anys un fort increment dins el procés de descongestió industrial de València. La proximitat de la ciutat i els abundants terrenys de secà han fet de Paterna un dels municipis de l’Horta més afavorits per la industrialització. Al llarg de les carreteres i en un polígon industrial s’han establert petites i mitjanes indústries, molt diversificades: hi destaquen el tèxtil i cuir (989 actius), les alimentàries (789), moble i fusta (521), productes metàl·lics (500), maquinària (395) i química (279 actius). Més d’un 50% de la població activa treballa en el sector secundari. El progrés demogràfic ha estat espectacular; ja al segle XIX triplicà la població, i al segle XX l’ha septuplicada (3.500 h el 1930 i 33.613 h el 1986). L’increment s’accelerà des del 1940, en part per la presència de casernes i després per la proximitat de València (de la qual s’ha convertit en ciutat dormitori) i per la industrialització. Bona part dels habitants són immigrants i més de la meitat de la població activa treballa en el sector secundari. Al sector boscat occidental del terme hi ha diverses urbanitzacions de residència i estiueig: la més important és la Canyada dels Pins i també Monti-sol i Santa Bàrbara, etc.
La vila (35.721 h agl [2006], paterners; 72 m alt.) és a la plana, al límit amb les primeres elevacions. L’església parroquial (Sant Pere) fou fundada al segle XIV; l’actual edifici és del segle XVII, i hom l’amplià al segle XVIII. Té estació del ferrocarril de via estreta de València a Llíria. Població d’origen romà, tingué importància en època islàmica (resta la torre de Paterna prop de les restes de l’antic castell de Paterna, residència dels Luna dels segles XIII al XV). Es lliurà a Jaume I, que la donà a Artal de Luna; pertangué a la família Luna i als seus descendents els Aragó ducs de Sogorb i de Cardona i comtes d’Empúries (segle XV); passà als ducs de Medinaceli i el 1746, per venda, a Antoni Pando i Bringas, que el mateix any rebé el comtat de Vila-Paterna. Al mateix segle XVIII fou bastit el palau senyorial pels nous comtes, i al segle XX fou habilitat com a hospital. Esdevingué lloc de població mixta de cristians vells (85 focs el 1609) i de moriscs (24 focs el 1602), aquests de la fillola de Benaguasil. Té arrels islàmiques l’elaboració medieval de la famosa ceràmica de Paterna. El municipi comprèn, a més, els barris troglodites de les Coves de la Torre, les Coves d’Alborgí, les Coves del Batà, el barri treballador de la Ciutat Jardí i el poble, de nova creació, de Sant Antoni de Benaixeve i l’antic hostal i església de Pla del Pou.
El cementiri del municipi conté una de les concentracions més grans a l’Estat espanyol de cadàvers de persones afusellades pel règim franquista. Repartits en nombroses fosses comunes, s’estima el seu nombre en més de 2.200 persones, que foren executades a l’indret conegut popularment com “el paredó” o “el terrer”, on se situava l’antic camp de tir del campament militar de Paterna, des d’on s’obrí un camí fins al cementeri per a traslladar els cossos en carros. Les execucions tingueren lloc al llarg de disset anys (abril del 1939 – novembre del 1956). El maig del 2017, en el marc de recuperació de la memòria històrica, s’inicià l’excavació de la primera de les fosses del cementiri de Paterna.
L’1 de gener de 2023, el municipi passà de la comarca de l’Horta de l’Oest a la de l’Horta del Nord.