富山市の面積は、1,241.85平方キロメートル、東西の長さは60.6キロメートル、南北の長さは44.0キロメートルである。 富山県の約３割の面積を占め、全国の県庁所在地の中で２番目に広い。射水市・砺波市・滑川市・南砺市・中新川郡（上市町、立山町、舟橋村）・長野県の大町市・岐阜県の高山市、飛騨市に隣接している。北には富山湾、東には立山連峰、西には丘陵・山村地帯が連なり、南に森林地帯が広がる。主な山は、水晶岳（富山市最高峰）・薬師岳・野口五郎岳・黒部五郎岳・烏帽子岳・赤牛岳・三俣蓮華岳・北ノ俣岳・鷲羽岳・白木峰。主な川は、神通川・常願寺川・井田川・松川・いたち川・熊野川・白岩川・上市川・和田川。主な湖は、黒部湖（黒部ダム）・有峰湖（有峰ダム）である。気候の特徴は、降水量が多く、日照時間が少なく、湿度が高いことである。季節風は比較的弱いものの、山に囲まれた地帯なので、フェーン現象をおこしやすい地域でもある。平均気温は14.2度（2006年調べ）。年間平均降水量(平均値)は2,245.1ミリ、全国平均値を上回る降水・積雪地帯である。