惑星連邦は地球人を中心とした、自由と文明の尊重に重きを置いた星間連邦国家。2150年代、ロミュラン帝国の策謀に対抗すべくそれまで敵対していた地球、アンドリア、テラライト、バルカンの4種族が結束する。その同盟を発展昇華させる形で西暦2161年に惑星連邦が設立され、その後徐々に加盟国を増やしていく。 地球の探査艦エンタープライズNX-01のジョナサン・アーチャー船長（初代連邦大統領）が最古参の4種族を仲介しとりまとめた経緯から、地球を拠点とした組織となっており、連邦評議会をサンフランシスコに、連邦評議会議長（大統領）府をパリに置いている。さらに劇中では地球のある星域を「セクター001」と呼ぶ。設立経緯から、重要なポストには最古参4種族が多い。 24世紀後半の時点では、アルファ宇宙域とベータ宇宙域に計8000光年四方の極めて広大な領域を持ち、約150の惑星文明が加盟している。惑星連邦は主に加盟星間での科学技術や文化の互助、入植惑星の開拓、共通の外交・防衛政策を目的として結束しており、加盟各星の自治権はある程度まで尊重されている。30世紀ごろの最盛期には350もの惑星文明が加盟している。 ベータ宇宙域側にクリンゴン帝国、ロミュラン帝国、アルファ宇宙域側にカーデシア連合、ブリーン連合などと国境を接する。近隣の星間国家では他種族を力で制圧して領域を拡大しているが、惑星連邦では基準を満たした文明に対し加盟を促すのみである。24世紀においては、クリンゴン帝国と惑星連邦は同盟関係にある。32世紀時点ではカーデシアやフェレンギといった種族も連邦の一員になっている様子が見られる。 鏡像宇宙や異なる時間軸ではテラン帝国や地球連合（Confederation of Earth）が惑星連邦の領域に成立している。
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