Referente a performance, qualquer consulta ao banco de dados consome mais recursos do que simplesmente ler um arquivo.
Se quer uma resposta simples e direta, sim, dentro do contexto do que descreveu na pergunta, ler os dados de um arquivo xml é melhor opção.
Contudo, sugiro que simplifique ainda mais com o formato json pois é ainda melhor do que o xml por consumir menos recursos.
O padrão xml tem uma “vantagem” de poder validar com schemas. Com json também é possível com gambiarras para simular os recursos do xml, mas a necessidade disso depende de cada caso. No caso que descreveu, não vejo necessidade em usar xml.
Daqui em diante o assunto dispersa-se para outros temas, por isso paro por aqui.
Voltando ao assunto, uma “pequena” desvantagem em não usar no banco de dados é quando precisar de espelhamentos. É mais “fácil” fazer um replication e não se preocupar com dados de arquivos como txt, json, xml, dentre outros. Nesse caso tem que ter cuidado em manter a integridade dos espelhamentos e manter tudo sincronizado.
Se pensar em otimizar ainda mais, pode optar por um simples arquivo texto onde cada cidade seria separada por semicolon, vírgula, tab, quebra de linha, enfim.
Alternativamente, pode já deixar no formato da linguagem que está usando. Exemplo, em php
$arr = array(
'cidade 1',
'cidade 2',
'cidade 3',
'cidade 4'
);
Com isso, basta fazer um include no arquivo php.
Se for usar json, ficaria assim
$arr = json_decode(file_get_contents('cidades.json'), true);
Um fanfarrão novato diria que é melhor a segunda opção pois aparentemente tem menos códigos, mas a verdade é que o custo de memória e processamento é maior pois além do custo de ler o arquivo ḥá também o custo na conversão do json para array em php. Se o destino final for transformar tudo em array no php, então nada mais óbvio que já deixar no formato array em php.
O exemplo acima é para o caso de não precisar compartilhar os dados com sistemas terceiros.
O que descrevi acima são os pontos mais óbvios. Estando ciente do assunto, escolha o que for conveniente para o seu caso pois, no final das contas é o que importa.
Mas, ooops! Espere. Se precisar de um sistema de pesquisa de cidades? Buscar cidades que contenham “ab”, por exemplo. E para o caso de precisar listar todas as cidades que fazem aniversário no mês de Maio?
Aí a conversa já muda pois banco de dados seria uma melhor opção para dados relacionais e pesquisa, mas ainda assim não descarta usar técnicas de cache de dados em arquivos texto (xml, json, etc).
Qual banco de dados usar depende do projeto. Por vezes pode ver mais viável usar bancos como o SQLite mas também não ser a melhor opção caso necessite relacionar os dados das cidades com outras tabelas num SGQB como o MySQL.
Todavia, nada o impede de otimizar a forma como armazena os dados ou como faz o cache dos resultados de busca recorrentes. Pode ter uma tabela com as cidades no MySQL e ao mesmo tempo uma cópia dessa tabela no SQLite ou em arquivos texto.