太原市位於山西省中部、晉中盆地北部地區，地理座標為北緯37°27′～38°25′，東經111°30′～113°09′。北、東、西三面羣山巍峙，北靠系舟山、雲中山，東據太行，西依呂梁，南接晉中平原，汾水自北向南縱貫全境。古昔有“襟四塞之要衝，控五原之都邑”之稱譽。太原市東、東北與榆次區、壽陽縣、盂縣為鄰，南與交城縣、文水縣、祁縣、太谷區接壤，西、西北與嵐縣、方山縣毗連，北與靜樂縣、忻府區、定襄縣交界。
太原市輪廓呈簸箕形。最北端為陽曲縣天翅堖，最南端為清徐縣韓武堡，東端為陽曲縣賈莊，西端為婁煩縣大村溝。東西寬114.25千米，南北長107千米，周長約560千米。總面積6988平方千米，約佔山西省總面積的4.50%。
【地質 地貌】 地質。太原地處山西斷隆中部，位於呂梁斷拱、大寧台陷、五台台拱、沁水台陷的交匯處，新生代晉中斷陷盆地的北端，包括西山凹陷的大部。區內構造較為簡單，構造線大體呈北東—南西向，蓋層向東或東南緩傾斜。其中西山凹陷賦存有西山煤田，是山西省六大煤田之一。境內出露地層有中太古界前五台系，上太古界五台系，中元古界長城系，古生界寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系，中生界三疊系，新生界第三系及第四系。巖漿巖有太古代、元古代及中生代三期。
地貌。太原市東、西、北三面羣山合抱，中南部為汾河河谷平原，整個地勢北高南低。地貌類型可分為山地、丘陵、平原、盆地、谷地五種。山地4528平方千米，佔總面積的64.79%丘陵904平方千米，佔12.94%平原1093平方千米，佔15.64%盆地279平方千米，佔3.99%谷地184平方千米，佔2.63%。境內地勢起伏較大，高低懸殊，位於境西北婁煩縣的赫赫巖山主峯，海拔2708米，為全市最高峯位於清徐縣西青堆的汾河漫灘，海拔760米，為全市最低處，高差1948米。
【氣候】 太原市地處大陸內部，屬於暖温帶大陸性季風氣候，冬寒夏熱、春秋短促、晝夜温差大、降水少且集中。冬季受西伯利亞冷氣團控制，夏季受東南海洋濕熱氣團影響。隨着季節的推移，兩大氣團在太原交互進退、此消彼長，發生着規律性的週期更替，形成冬季乾冷漫長，夏季濕熱多雨，春季升温急劇，秋季降温迅速，春秋兩季短暫多風，乾濕季節分明的氣候特點。年平均太陽總輻射量為每平方米4927.90兆焦耳，全年日照總時數為2285～2587小時，年平均降水量390～423毫米，氣温8.10℃～11℃，積温2375℃～3121℃，地面温度10.50℃～13.40℃，風速為每秒1.40～2.20米，地面氣壓887.10～927.80百帕，相對濕度為54%～58.20%，蒸發量為1459～1991毫米。無霜期153～178天。
