Thành phố Sơn La là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa, giáo dục, y tế của tỉnh Sơn La có toạ độ địa lý: 21015' - 21031' vĩ độ bắc, 103045' - 104000' kinh độ đông. Có vị trí địa lý được xác định như sau:
Phía Bắc giáp thành phố Mường La; Phía Đông giáp thành phố Mai Sơn; Phía Tây giáp thành phố Thuận Châu; Phía Nam giáp thành phố Mai Sơn.
2.1.1.1. Địa hình, địa mạo, thủy văn
Nằm trong vùng có quá trình karst hóa mạnh, địa hình của thành phố chia cắt phức tạp, núi đá cao xen lẫn đồi, thung lũng, lòng chảo. Một số khu vực tương đối bằng phẳng thuận lợi cho phát triển kinh tế - xã hội, mở rộng chỉnh trang đô thị, sản xuất nông nghiệp, tập trung ở trung tâm phường nội thành, các xã Chiềng Ngần, phường Chiềng Sinh và xã Chiềng Xôm. Độ cao trung bình từ 700 - 800 m so với mực nước biển.
Do đặc điểm kiến tạo địa chất với các đứt gãy điển hình, đã tạo cho thành phố nhiều dạng địa hình đặc trưng vùng núi, có địa thế hiểm trở, cát cứ, nhiều đỉnh núi cao xen kẽ các hẻm sâu, mức độ chia cắt sâu và mạnh. Diện tích đất canh tác nhỏ hẹp, thế đất dốc dưới 250 chiếm tỷ lệ thấp. Với dạng địa hình như vậy cho phép phát triển đa dạng các loại cây trồng vật nuôi nhưng cũng gây nhiều khó khăn trong việc hình thành những vùng chuyên canh có lượng sản phẩm lớn cũng như việc đưa các tiến bộ khoa học vào sản xuất và canh tác.
Do địa hình phức tạp chia cắt mạnh tạo cho thành phố có một hệ thống suối, khe khá phong phú, song phân bố không đều, chủ yếu tập trung ở vùng thấp. Trên địa bàn thành phố có suối Nậm La, chiều dài 25 km, ngoài ra còn nhiều suối nhỏ nằm rải rác ở các xã Hua La, Chiềng Cọ, Chiềng Đen, Chiềng Xôm. Lưu lượng
dòng chảy biến động theo mùa, mực nước thường thấp hơn so với bề mặt canh tác gây nhiều khó khăn cho sản xuất. Dòng chảy của các suối này là nguồn cung cấp nước chủ yếu phục vụ sản xuất và sinh hoạt của nhân dân trong vùng.
Ngoài ra thành phố cũng có hệ thống các công trình thủy lợi dày đặc: 5 đập xây, đập bê tông, 06 phai rọ thép xếp đá hộc loại vừa và nhỏ, 15 phai tạm, 06 trạm thủy nông và 48 hồ chứa các loại. Công trình thủy lợi Bản Mòng do Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn làm chủ đầu tư đang được xây dựng có hồ chứa gần 8 triệu m3 nước ở vùng thượng nguồn suối Nậm La. Do cơ chế kiến tạo địa chất và thủy văn đặc biệt nằm trong vùng đá vôi, quá trình karstdiễn ra mạnh tạo nhiều hang ngầm và đây cũng là do ảnh hưởng nhiều đến chế độ thủy văn của thành phố.
2.1.1.2. Khí hậu, thời tiết
Thành phố Sơn La nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có tính chất lục địa, chịu ảnh hưởng của địa hình. Có hai mùa rõ rệt, mùa đông lạnh trùng với mùa khô, kéo dài từ tháng 10 năm trước đến tháng 3 năm sau, lượng mưa chiếm 25% lượng mưa trung bình trong năm, hướng gió thịnh hành là gió mùa Đông Bắc; mùa hè nóng trùng với mùa mưa, bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 9, lượng mưa tập trung nhiều nhất vào tháng 7, 8, 9. Các yếu tố cơ bản về khí hậu Sơn La như sau:
- Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình năm 2018 đạt 230C(*), nhiệt độ cao nhất trong năm là 28,40C diễn ra vào tháng 5, nhiệt độ thấp nhất 15,50C vào tháng 1.
- Độ ẩm không khí: trung bình/năm 78,80%, cao nhất vào tháng 12 đạt 85%, thấp nhất vào tháng 5 với 69,0%. Lượng bốc hơi trung bình năm là 800mm/năm. Lượng bốc hơi quan hệ với lượng mưa phân bố không đều trong năm tạo nên một thời kỳ khô hạn gay gắt (từ tháng 10 năm trước đến tháng 5 băm sau). Đây là thời kỳ lượng bốc hơi cao hơn lượng mưa nhiều lần, khiến độ ẩm ở tầng đất mặt luôn dưới độ ẩm cây héo rất nhiều nên thời kỳ này rất khó canh tác cây trồng ngắn ngày nếu không chủ động được nguồn nước tưới.
- Lượng mưa: Tổng lượng mưa bình quân cả năm 2018 là 1.434,1 mm/năm với 215 ngày mưa/năm. Lượng mưa phân bổ không đều, tập trung nhiều nhất vào các tháng 6, 7, 8, 9 với lượng mưa chiếm 69% lượng mưa cả năm.
2.1.1.3. Cảnh quan thiên nhiên và tiềm năng du lịch
* Văn hóa - Thể dục, thể thao - Du lịch
Sự nghiệp văn hoá, thông tin - truyền thông tiếp tục được quan tâm phát triển, góp phần xây dựng môi trường văn hóa lành mạnh, nâng cao đời sống văn hoá, tinh thần của nhân dân. Các hoạt động văn hóa, thông tin, truyền thông đã bám sát và thực hiện tốt công tác tuyên truyền về chủ trương, đường lối của Đảng, chính sách pháp luật của Nhà nước, các nhiệm vụ chính trị, các ngày lễ lớn của đất nước, của tỉnh và thành phố Sơn La. Trong năm đã tổ chức 07 chương trình nghệ thuật, tổ chức Lễ hội mùa Hoa Ban; sản xuất 274 chương trình phát thanh (bằng tiếng phổ thông và tiếng thái), 98 chương trình truyền hình phát trên trên sóng truyền hình tỉnh, in treo 400 băng rôn khẩu hiệu tuyên truyền, 1.500 m2pano tranh tuyên truyền, tổ chức 12 lượt xe tuyên truyền lưu động... phục vụ nhiệm vụ chính trị, nhu cầu thông tin của nhân dân các dân tộc trên địa bàn thành phố.
Đẩy mạnh thực hiện các hoạt động quảng bá, xúc tiến du lịch, phát triển loại hình dịch vụ du lịch gắn với các yếu tố văn hóa, tâm linh, du lịch cộng đồng, phát huy hiệu quả của các điểm du lịch cộng đồng hiện có, khuyến khích nhân rộng mô hình du lịch cộng đồng tại các bản có lợi thế tại xã Chiềng Cọ, Chiềng Xôm, Hua La và phường Chiềng An. Tổ chức lễ khai trương nhà nghỉ du lịch cộng đồng (homestay) tại bản Mòng, xã Hua La và bản Bôm Huốt, xã Chiềng Cọ, từng bước góp phần chuyển dịch cơ cấu kinh tế, nâng cao thu nhập cho các hộ gia đình tham gia mô hình. Xây dựng kế hoạch đầu tư, cải tạo, sửa chữa 23 nhà văn hóa, ngân sách nhà nước hỗ trợ trên 3 tỷ đồng. Hướng dẫn cơ sở bình xét danh hiệu tổ, bản, tiểu khu, hộ gia đình văn hóa, năm 2019 tỷ lệ gia đình văn hóa ước đạt 87%, tỷ lệ tổ, bản, tiểu khu văn hóa ước đạt 56,5%.