太原西、北、东三面环山,中、南部为河谷平原,整个地形北高南低呈簸箕形。海拔最高点为2670米,最低点为760米,平均海拔约800米,市区坐落于海拔800米的汾河河谷平原上。
太原位于山西省境中央,太原盆地的北端,华北地区黄河流域中部,地处南北同蒲和石太铁路线的交汇处。地理坐标为东经111°30′~113°09′,北纬37°27′~38°25′。区域轮廓呈蝙蝠形,东西横距约144公里,南北纵约107公里。