Le territoire est situé à huit kilomètres à l'est de Besançon, formé de deux parties distinctes :
- une plaine alluvionnaire inondable, propice aux activités agricoles et s'étendant sur la rive gauche du Doubs, avec empiètement sur la rive droite d'une altitude de 246 mères,
- sur le versant ouest de l'un des bourrelets du massif du Jura de la rive gauche un massif boisé, escarpé, culminant à 555 mètres d'altitude.
Appuyé à cette côte, le vieux village aux rues quadrillées est blotti devant son église au majestueux clocher à dôme à l'impériale.
Chalèze est une commune rurale, car elle fait partie des communes peu ou très peu denses, au sens de la grille communale de densité de l'Insee<ref group=Note>Selon le zonage des communes rurales et urbaines publié en novembre 2020, en application de la nouvelle définition de la ruralité validée le Modèle:Date- en comité interministériel des ruralités.</ref>,<ref>Modèle:Lien web.</ref>,<ref>Modèle:Lien web.</ref>,<ref>Modèle:Lien web.</ref>.
Elle appartient à l'unité urbaine de Besançon, une agglomération intra-départementale regroupant Modèle:Unité<ref>Modèle:Lien web.</ref> et Modèle:Unité en 2017, dont elle est une commune de la banlieue<ref name="UU2020">Modèle:Lien web.</ref>,<ref name="UU20202b">Modèle:Lien web.</ref>.
L'occupation des sols de la commune, telle qu'elle ressort de la base de donnéeseuropéenne d’occupation biophysique des sols Corine Land Cover (CLC), est marquée par l'importance des forêts et milieux semi-naturels (54,4 % en 2018), néanmoins en diminution par rapport à 1990 (55,9 %). La répartition détaillée en 2018 est la suivante :
forêts (51,9 %), terres arables (23,2 %), prairies (12,7 %), zones urbanisées (7,1 %), milieux à végétation arbustive et/ou herbacée (2,5 %), eaux continentales<ref group="Note">Les eaux continentales désignent toutes les eaux de surface, en général des eaux douces issues d'eau de pluie, qui se trouvent à l'intérieur des terres.</ref> (1,5 %), zones agricoles hétérogènes (1,1 %)<ref name="CLC">Modèle:Lien web</ref>. L'évolution de l’occupation des sols de la commune et de ses infrastructures peut être observée sur les différentes représentations cartographiques du territoire : la carte de Cassini (Modèle:S mini- siècleModèle:Vérification siècle), la carte d'état-major (1820-1866) et les cartes ou photos aériennes de l'IGN pour la période actuelle (1950 à aujourd'hui)<ref group=Carte>Modèle:Lien web.</ref>.
C'est seulement en 1049 qu'il est fait état du village lorsque Hugues Premier, archevêque de Besançon qui en détient la mouvance, en fait don au chapitre de la Madeleine. Les reconnaissances de fiefs y sont ensuite nombreuses.
Territoire essentiellement agricole, les revenus en sont fréquemment amenuisés par les dévastations causées par les crues du Doubs, alors que les coteaux sont exploités en vignes et pâturages, tandis que le mont est couvert de forêt. Le hameau de la Cana (maintenant la Canaie) est le domaine de plusieurs moulins, d'une scierie et est traversé par l'aqueduc de Besançon dit canal de Jules César. Au Modèle:S mini- siècleModèle:Vérification siècle et dans la première moitié du dix-neuvième est pratiquée une importante activité de blanchiment des toiles sur pré, en particulier pour les congrégations religieuses. À cette époque les maisons basses et humides favorisent le développement d'épidémies et sont souvent la proie des flammes, comme le Modèle:Date- où quarante-cinq maisons disparaissent après récolte, n'en laissant que cinq épargnées.
Fichier:Fontaine-lavoir, abreuvoir. Chalèze.jpgFontaine-lavoir-abreuvoirÉglise de la Nativité de Notre-Dame. Attestée dès 1256, le bourg de Montfaucon en dépend également jusqu'en 1311. La paroisse, unie à celle de Chalezeule en 1694, le sera aussi à celle de Thise par une bulle du pape Martin V en 1425. Au Modèle:S mini- siècleModèle:Vérification siècle, le curé de Chalèze aura pour mission d'assister les habitants de Roche-lez-Beaupré, Novillars et Chalezeule. L'édifice actuel fut construit peu avant 1730, mais sera l'objet de consolidations dès 1763. Si l'incendie de 1764 préserve le bâtiment, il en détériore les menuiseries.
Aqueduc romain. Le territoire de la commune est traversé par l'ancien aqueduc romain reliant les sources d'Arcier à la ville de Vesontio (Besançon). Enterré et suivant le pied du contrefort de Montfaucon, il est encore visible par endroits, en particulier par une arche au lieu-dit la Combe.
Abreuvoir. Reconstruit en forme oblongue en 1863, situé au cœur du village, il est alimenté par une fontaine et avait la fonction de fournir de l'eau aux Chaléziens et au bétail.
Personnalités liées à la commune
Charles Marie Joseph Millot, né à Vesoul le Modèle:Date-, décédé à Buenos Aires le Modèle:Date- et inhumé à Besançon Saint Frejeux. Officier de Marine ; peintre caricaturiste sous la signature de Henri Gervèse. Spécialisé dans les cartes postales humoristiques sur la marine et la vie des marins de plusieurs nations, ainsi que dans la composition des affiches publicitaires. Il passe régulièrement ses vacances à Chalèze dans la propriété paternelle.
Jean Chicandre, né à Besançon le Modèle:Date-. Typographe-pressier d'hier pour des estampes et des livres d'aujourd'hui. Meilleur ouvrier de France en 1986. Représentant la troisième génération de cette famille d'imprimeurs, il entre réellement avant quatorze ans à l'atelier de son père. À dix-huit ans, fierté et récompense suprêmes qui, en quelque sorte, le confirment typographe, il compose seul son premier livre. Également pressier, il est revenu aux pratiques ancestrales de l'imprimerie, dût-il réinventer les outils introuvables, en imaginer d'autres qui lui soient propres, fabriquer le livre dans sa totalité, organiser la page, choisir le papier, les caractères de plomb ou le bois qu'il retaille parfois et qui doivent être adaptés à l'ouvrage. Il crée et édite de magnifiques illustrations comtoises.