Входит в Городецкий округ, в составе которого представляет собой административно-территориальное образование (город районного значения)[4] и одноимённое муниципальное образование город Заволжье со статусом городского поселения как единственный его населённый пункт[5].
Город расположен на берегу Горьковского водохранилища на низком правом берегу Волги напротив города Городца, в 55 км к северо-западу от города Нижнего Новгорода. Центры Заволжья и Балахны разделяет 24 км, между их окраинами — 12 км.
Название несколько парадоксально, ибо Заволжьем традиционно именуется (по отношению к западному берегу) левый, а не правый берег Волги. В данном случае название города происходит от расположения за Волгой по отношению к древнему Городцу.[источник не указан 1513 дней]
Город вырос на месте деревни Пестово из посёлка рабочих, строивших Горьковскую ГЭС (ныне — Нижегородская ГЭС). Строительство началось в 1947 году.
Постановление правительства о строительстве Горьковской ГЭС вышло 16 ноября 1947 года. Первые строители жили в основном в Городце, а также в ближайших от стройки деревнях. В 1948 году во временном поселке появилось 17 сборных финских деревянных домиков с печным отоплением. Большинство строителей жили в палатках, составляющих Зелёный городок, расположенный на опушке соснового бора. К концу 1948 года было завершено строительство железной дороги от станции Правдинск до строительной площадки. С 7 ноября установилась прямая связь с областным центром.
После открытия станции в конце 1950-х годов посёлок получил развитие как промышленный центр. Были созданы моторный завод, завод гусеничных тягачей, завод железобетонных конструкций. В 1964 году Заволжье получило статус города.