চেন্নাই জেলা,(তামিল: சென்னை மாவட்டம், প্রতিবর্ণী. চেন়্ন়ৈ মাভ়ট্টম্) হল ভারতের তামিল নাড়ু রাজ্যের ক্ষুদ্রতম জেলা। এটি একটি 'শহরজেলা', অর্থাৎ এর কোনো সদর শহর নেই। চেন্নাই শহরের বেশিরভাগ এলাকাই এই জেলার অন্তর্গত। এ জেলাটী পাঁচটি তালুকে বিভক্ত, যথাঃ এগমোর–নুগমবক্কম, টোন্ডিয়ারপেট ফোর্ট, মাম্বালম–গিন্ডী, ময়লাপুর–ট্রিপ্লিকেন এবং পেরাম্বুর–পুরসোলক্কম(Purasawalkkam)।
চেন্নাই জেলা ভারতের পূর্ব উপকূলের সমতলভূমি অঞ্চলের ১৭৮.২ বর্গকিমি বিস্তীর্ণ এলাকা জুড়ে আছে। তামিল নাড়ুর উত্তরপশ্চিম কোণে করমন্ডল উপকূল বরাবর অবস্থিত এই জেলার সীমানায় আছে বঙ্গোপসাগর আর স্থলভাগে তিরুভাল্লুর জেলা এবং কাঞ্চীপুরম জেলা। ১২°৯' থেকে ১৩°৯' উত্তর অক্ষাংশ এবং ৮০°১২' থেকে ৮০°১৯' পূর্ব দ্রাঘিমাংশের মধ্যে অবস্থিত এই জেলার গড় উচ্চতা সমুদ্রতল থেকে ৬ মিটার উপরে। এর উপকূলরেখা প্রায় ২৫.৬০ কিমি দীর্ঘ (তামিল নাড়ুর উপকূলরেখার ২.৫%)। গরত্বপূর্ণ ভৌগোলিক অবস্থান আর আর্থনীতিক গুরুত্বের কারণে এই জেলাকে অনেকসময় "দক্ষিণভারতের দ্বার" (Gateway of South India) বলা হয়। এই জেলার উত্ত্রভাগে কয়ুম নদী আর দক্ষিণভাগে আডেয়ার নদী বহমান। এদের সঙ্গে বাকিংহ্যাম ক্যানাল আর ওত্তেরি নালা মিলে এই জেলাকে কার্যত কয়েকটি দ্বীপে বিভক্ত করে দিয়েছে। এই জেলা তৃতীয় সিসমিক জোনের ( Sesmic Zone III) মধ্যে পড়ে, তাই এখানে ভূমিকম্প হওয়ার মাঝারি সম্ভাবনা থাকে। ভূতাত্ত্বিক দৃষ্টিভঙ্গী থেকে এই জেলাকে তিনটি অঞ্চলে ভাগ করা যায়, যথা বালুকাময় অঞ্চল, কর্দমসিক্ত অঞ্চল এবং কঠিন পাথুরে অঞ্চল। এখানে মৃত্তিকা কাদামাটি (clay), কাদাপাথর (shale) আর বেলেপাথর (sandstone) মিশ্রিত।
২০০১ সালের আদমশুমারি অনুসারে, এই জেলার জনসংখ্যা ৪,৩৪৩,৬৪৫, জনসংখ্যার ঘনত্ব প্রতি বর্গকিমিতে প্রায় ২৪,৩৭৫ জন. প্রতি ১০০০ পুরুষ পিছ্র এখানে ৯৫১ জন মহিলা আছেন। গড় স্বাক্ষরতার হার ৮০.১৪%, যা জাতীয় গড় ৬৪.৫%-এর থেকে অনেক বেশি।