洞庭湖，古称云梦泽，是我国第二大淡水湖泊，也是长江中游的重要组成部分。它位于长江中游荆江河段南岸，地跨湖南省和湖北省。洞庭湖由东洞庭湖、南洞庭湖和西洞庭湖三部分组成，这三部分通过河网湖沼和洪道相互连接。

洞庭湖的地理位置十分特殊，它南接湘江、资江、沅江和漓江四水，北纳长江荆江段的松滋、太平和藕池三口来水，东有新墙河和汨罗江汇入，最终通过城陵矶注入长江。这种“九龙戏珠”的水系布局，使得洞庭湖在长江流域中具有重要的调蓄功能。

洞庭湖的流域面积达到26.33万平方公里，是长江仅存的两个大型通江湖泊之一。其现有面积约为2691平方公里，涵盖了广阔的水域和湿地生态系统。

关于洞庭湖所在的城市，由于它地跨湖南省和湖北省，因此不能简单地归属于某一个城市。不过，从地理位置和行政区划上来看，洞庭湖与湖南省岳阳市的联系最为紧密。岳阳楼洞庭湖风景名胜区就位于岳阳市区西北部，这里包括了岳阳楼古城区、君山、南湖、芭蕉湖、汨罗江、铁山水库、福寿山、黄盖湖等多个景区，总面积超过1300平方公里。

综上所述，洞庭湖是一个跨越湖南省和湖北省的大型淡水湖泊，与多个城市相邻，但与湖南省岳阳市的联系最为紧密。