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Le Centre Ville, cœur historique de la ville avec les anciennes maisons seigneuriales entourant l’hôtel de ville, sa Tour aux Puces (musée), son Beffroi, et quelques demeures du XVIIIe siècle qui ont survécu aux incendies du siège de 1870. Une bonne partie de ce quartier a été rendu piétonnier.
La Côte des Roses (Rosenberg), quartier populaire du nord-ouest de la ville classé Zone Urbaine Sensible (ZUS). Ses grandes tours et barres HLM voisinent avec le pôle thionvillois du centre hospitalier régional de Metz-Thionville.
Les Basses-Terres (Niederfeld), quartier populaire situé au nord de la ville. Plus petit que la Côte des Roses.
Guentrange (haute et basse, ancien hameau, Güntringen), ancien village de vignerons construit sur le flanc des coteaux dominant l’ouest de Thionville et où fut aménagé entre 1900 et 1914 par les Allemands, le fort de Guentrange. C’est ici que l’on situe généralement le quartier résidentiel de la ville.
La Briquerie (d’Brickréi) organisé autour d’une ancienne route reliant le centre-ville au village de Guentrange et occupant pour une bonne part le site d’une ancienne fabrique de briques. Un lycée à vocation technique y accueille un nombre important d’élèves. Quelques ensembles locatifs y ont poussé au début des années 1970 du XXe siècle.
Le Val Marie (Mariental), à l’ouest, au pied de Guentrange, à proximité du complexe sportif du stade de Guentrange. Un ancien lotissement bordant la Route des Romains a d’abord vu se créer quatre lotissements destinés aux personnels de la Centrale nucléaire voisine de Cattenom avant qu’une extension plus importante ne s’y produise, mêlant habitations et établissements publics (caserne des pompiers, hôpital Le Kem, pôle de la chambre des métiers de la Moselle).
Saint-Pierre (Sankt Peter), au sud-ouest, en direction de Longwy, repérable par son église et ses six tours hexagonales HLM.
La Milliaire (Steinwiese), à l’ouest, près du quartier Saint-Pierre, où une ancienne zone pavillonnaire dévolue aux cadres et à la maîtrise de la sidérurgie locale a vu la construction d’un collège et d’un ensemble de six immeubles HLM.
Beauregard (Burggarten), (ancien hameau) au sud, comprenant de nombreux pavillons résidentiels, un hôpital (Thionville-Beauregard) mais aussi de grands ensembles (Medoc) bâtis dans les années 1960 pour accueillir les sidérurgistes et leurs familles.
Saint-François (Sankt Franz), au nord et proche du centre-ville, composé de pavillons, de quelques tours (Charlemagne et Roland) siège de cimetières et d’une Nécropole nationale.
La Malgrange, (ancien hameau) au nord, un peu plus «à la campagne», avec un stade, un lycée, quelques petits immeubles et des maisons individuelles. Il s’est appelé Malgringen sous l’occupation allemande.
Le Linkling, zone industrielle et commerciale aménagée à partir de 1971 au sud ouest de la ville. De nombreuses anciennes entreprises installées en ville y ont été transférées, un Centre commercial de conception originale fut implanté : « le » GERIC (Groupement Économique Réunissant des Industries et des Commerces).
Thionville est située sur la Moselle dans une plaine à l’est des côtes de Moselle, à mi-chemin entre Metz, située 31 kilomètres au sud ; et Luxembourg, sise 30 kilomètres au nord. La commune possède une enclave le long de la Moselle entre les communes de Hettange-Grande, Manom, Basse-Ham et Cattenom, correspondant à l’ancienne commune de Garche, annexée en 1970