高雄市位于臺灣省西南部,扼臺灣海峽南口,是臺灣南部的海路大門。
高雄市轄域東北至中央山脈以及玉山主峰,西南至南海上之南沙太平島、中洲島,以及東沙群島。順時針方向與臺南市、嘉義縣、南投縣、花蓮縣、臺東縣、屏東縣等縣市相鄰。高雄市行政區土地面積共2947.6159平方公里,其中高山土地面積占1555.0398平方公里(52.78%),丘陵和平原土地面積占1391.2273平方公里(48.22%);高山區桃源區面積928.98平方公里,占全市面積3分之1;全市占全島總面積8.14%(約12分之1)。海岸線方面,高雄市西扼臺灣海峽,南臨巴士海峽。西半部為沖積平原地形,東半部主要為山區,范圍延伸至玉山;在市區部分鼓山海岸的壽山、左營東側的半屏山,以及東南部的鳳山丘陵(鳳山水庫建于其上),其中柴山與半屏山皆因珊瑚礁隆起而形成。位于市區西南側,隔著高雄港狹長水道與前鎮相對的旗津,原本是一座沙洲半島,后來南端因興建第二港口,而以水道與紅毛港分割。此外,高雄港大致是基于該區域過去原始的瀉湖地形整建而來。