Расположен в северо-западной части Раменского городского округа, в 13 км к юго-востоку от Москвы, в 13 км к северо-западу от административного центра города Раменского. Граничит с посёлками Быково (на юго-востоке), Малаховка (на северо-западе), Родники (на севере), к югу расположено село Верея.
Платформа Удельная на Рязанском направлении Московской железной дороги (в 32 км от Казанского вокзала). В 1 км от посёлка проходит автодорога А102 Москва — Жуковский.
Изначально земли, на которых располагается посёлок, принадлежали лично царской семье и управлялись Департаментом уделов (с 1892 года — Главное управление уделов министерства императорского двора). С конца XIX века начинается раздача некоторых пустующих земель Главного управления уделов в аренду под строительство дач и различных хозяйственных объектов. Так в 29 верстах от столицы, на территории Бронницкого уезда Московской губернии возник дачный посёлок «Удельное» и строится железнодорожная станция.
В 1897 году в память о коронации императора Николая II в Удельной была построена деревянная церковь Живоначальной Троицы, сохранившаяся до сих пор.
В советское время посёлок долгое время оставался тихим дачным местом, основная масса домов была одноэтажная, за исключением ряда 3-этажных домов, построенных для расположившейся в Удельной воинской части, а также нескольких 2-3-этажных домов на улице Полевая и Солнечная, в которых жили работники авиаремонтной базы (так сначала назывался Быковский авиаремонтный завод № 402).
На рубеже 1960—70-х годов в Удельной развернулось многоэтажное строительство — дома стали активно строить как военные, так и авиаремонтный завод. Возникли многочисленные пяти- и девятиэтажки. Посёлок постепенно стал приобретать тот облик, который он имеет сегодня.