Thị xã Phú Thọ nằm trong vùng đồi trung du của tỉnh Phú Thọ cách thành phố Việt Trì 35 km về phía Tây. Có tọa độ địa lý từ 21024' đến 21028' độ vĩ Bắc và từ 105020' đến 105030' độ kinh Đông. Thị xã có vị trí địa lý như sau:
Hình 4.1. Sơ đồ vị trí thị xã Phú Thọ
- Phía Bắc giáp huyện Phù Ninh và huyện Thanh Ba; - Phía Đông giáp huyện Phù Ninh;
- Phía Tây giáp huyện Thanh Ba;
- Phía Nam giáp huyện Tam Nông và huyện Lâm Thao.
Thị xã Phú Thọ có tổng diện tích tự nhiên 6.520,16 ha, gồm có 10 đơn vị hành chính (5 xã + 5 phường). Thị xã có tuyến đường cao tốc Nội Bài - Lào Cai, đường Hồ Chí Minh, Quốc lộ 2, đường 35m, các tuyến đường Tỉnh lộ: ĐT314, ĐT315, ĐT320C, ĐT320, ĐT320B và tuyến đường sắt Hà Nội - Lào Cai chạy qua.
Thị xã Phú Thọ có vị trí về giao thông thuận lợi (thủy, bộ, đường sắt) cho phát triển kinh tế - xã hội, giao lưu với vùng Đông Bắc và Tây Bắc.
- Thị xã Phú Thọ nằm trong vùng trung du Bắc Bộ, nằm trên vùng giáp giữa đồng bằng sông Hồng và vùng đồi núi. Nhìn chung, địa hình, địa mạo của thị xã chia làm 2 dạng chính:
+ Địa hình đồng bằng phù sa: Độ dốc thường dưới 30, một phần là dải đất phù sa cổ có địa hình lượn sóng độ dốc từ 3 - 50. Phần địa hình này chiếm khoảng 50% tổng diện tích tự nhiên của thị xã.
+ Địa hình đồi trung du: Địa hình, địa mạo ở vùng này chủ yếu là đồi thấp, độ cao từ 25 - 75 m, độ dốc thoải trung bình từ 10 - 250. Hầu hết những quả đồi trên địa bàn thị xã sắp xếp tự do theo kiểu đồi bát úp, xen kẽ là những dải ruộng dộc. Địa hình này chiếm khoảng 50% diện tích.
Với địa hình bán sơn địa điển hình, chia cắt nhiều, địa hình khá đa dạng, đó vừa là những khó khăn và những thuận lợi cho việc đầu tư và phát triển kinh tế - xã hội.
- Thị xã Phú Thọ thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa lượng bức xạ cao, có nền nhiệt độ cao, lượng mưa tập trung chủ yếu từ tháng 4 đến tháng 10. Tổng lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.850 - 1.900 mm. Độ ẩm tương đối trung bình 84%, nhiệt độ trung bình trong năm 23 - 240C. Tổng tích ôn nhiệt trung bình trong năm khoảng 8.5000C. Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối > 80C, nhiệt độ cao tuyệt đối 420C. Số giờ nắng trung bình trong năm 1.571 giờ. Có 2 loại gió chính là gió mùa Đông Nam và gió mùa Đông Bắc, tốc độ gió trung bình trong năm 1,8 m/s.
- Thủy văn: Thị xã Phú Thọ chịu ảnh hưởng trực tiếp chế độ thủy văn của sông Hồng - chảy qua phía Nam thị xã từ xã Thanh Minh đến xã Hà Thạch. Lưu lượng dòng chảy vào mùa lũ là 2.960 m3/s. Sông Hồng đóng vai trò rất quan trọng trong việc cung cấp nước cho sản xuất nông nghiệp, đồng thời cũng cung cấp lượng phù sa không nhỏ làm tăng độ phì nhiêu cho đồng ruộng. Nguồn nước mặt ở các ao hồ, kênh mương cũng góp phần không nhỏ trong việc phục vụ sản xuất trên địa bàn.