L'area occupata oggi da Baytown era già abitata nel 1822, anche se ancora, al posto dell'odierno paese, c'erano tre diversi centri abitati: Goose Creek, Pelly e East Baytown.[3]
Dopo la prima guerra mondiale fu proposto di unire i tre paesi in uno solo, ma i cittadini di East Baytown si opposero a tale proposta. Solo nel 1947 essa verrà accettata e l'odierna Baytown venne fondata il 24 gennaio 1948.
Secondo lo United States Census Bureau, ha un'area totale di 35,45 miglia quadrate (91,8 km²), di cui 32,7 miglia quadrate (85 km²) di terreno e 0,5 miglia quadrate (1,3 km²), 1,51%, d'acqua.
Baytown si trova su una pianura costiera, e la sua vegetazione è composta in gran parte da praterie e paludi. I comuni del circondario sono stati costruiti su paludi bonificate e praterie, ambienti che sono ancora visibili in alcune parti non sviluppate dell'area della baia. Baytown è circondata dall'acqua su tre lati. Lungo il sud e l'ovest dalla Galveston Bay, a est dal Cedar Bayou. La città è delimitata a nord dalla Interstate 10. Porzioni della città ad est del Cedar Bayou si trovano nella contea di Chambers.
‡ indica che la località ha parte del territorio nella contea adiacente (o nelle contee adiacenti) ± indica che solamente la superficie dell'acqua fa parte nella contea adiacente
‡Questa località ha anche parte del territorio nella contea adiacente (o nelle contee adiacenti), ±Solo la superficie dell'acqua; terra nella contea adiacente