洛陽市地處九州腹地,東經112°16'—112°37',北緯34°32'—34°45',位于中國第二階梯與第三階梯交界帶,歐亞大陸橋東段,東西長約179公里,南北寬約168公里。橫跨黃河中游南北兩岸,東鄰鄭州,西接三門峽,北跨黃河與焦作接壤,南與平頂山、南陽相連。
地勢西高東低,境內山川丘陵交錯,地形復雜多樣,其中山區面積占45.51%,丘陵面積占40.73%,平原面積占13.8%。周圍有郁山、邙山、青要山、荊紫山、周山、櫻山、龍門山、香山、萬安山、首陽山、嵩山等多座山脈;境內河渠密布,分屬黃河、淮河、長江三大水系,黃河、洛河、伊河、清河、磁河、鐵灤河、澗河、瀍河等10余條河流蜿蜒其間。