La forêt domaniale Notre-Dame couvre 2022 hectares de la partie occidentale de la Brie. Elle s'étend sur deux départements : le Val-de-Marne pour 1403 hectares et la Seine-et-Marne pour 619 hectares.

D'un point de vue géologique, la forêt Notre-Dame est située sur le plateau de Brie, recouvert d'une fine couche de limon. On peut noter parfois quelques affleurements de sable de Fontainebleau. Ces dépôts superficiels recouvrent les calcaires de Brie sannoisiens dont une partie s'est transformée en meulière. Ce revêtement imperméable donne à la forêt un aspect caractéristique et permet l'existence de nombreuses mares, plus ou moins profondes, correspondant quelquefois à d'anciens trous d'extraction de meulière.

Le bois Notre-Dame tient sans doute son nom de ce qu'il a été, du IXème au XVIIIème siècle, propriété ecclésiastique. En 1790, après la révolution, les propriétés ecclésiastiques sont déclarées biens nationaux et, dès 1792, de nombreux domaines forestiers sont peu à peu revendus. C'est ainsi que dans les années 1970, la forêt Notre-Dame appartient à plus d'une centaine de propriétaires.

Insérée dans un fort tissu urbain, cette importante surface forestière est convoitée par des promoteurs immobiliers. Menacé de disparaître, le massif est alors racheté par l'Etat et déclaré d'utilité publique en 1975. Ainsi sauvegardé, cet espace de nature est ouvert au public de l'est parisien.