야마구치시는 야마구치현 중앙부에 위치하는 시이자 현청 소재지이다. 야마구치 현의 행정과 교육의 중심지이지만, 경제의 중심지는 시모노세키시이다.
인구는 약 19만명으로 야마구치 현내에서는 시모노세키시에 이어 두 번째로 큰 도시이다. 2005년 10월 1일, 행정 구역 개편의 일환으로, 기존의 오고리 정, 아이오 정, 아지스 정, 도쿠지 정과 통폐합하여 새로운 야마구치 시가 생겨났다. 통합하기 전에는 우베시와 슈난시보다 인구가 적었다. 전국의 현청 소재지 중 인구가 가장 적은 도시로서 알려져 있다.
시 중심부에는 유다 온천이 있고, 하기, 쓰와노 등의 관광지와 연결되는 관광 거점이기도 한다. 센고쿠 시대에 영주였던 오우치 가문이 교토를 모방한 도시를 건설하고, 내전을 피해 교토에서 탈출한 문화인들을 받아들임으로써 "서쪽의 교토"라 불렸으며 그 유적도 많이 남아 있다. 오우치 가문은 백제 왕족의 자손이라 전해지고 있으며 그 인연으로 야마구치 시는 대한민국의 공주시와 자매결연을 맺고 있다.
