Lam Sơn nằm ở vị trí trung tâm của thành phố Thanh Hóa, định vị ở 19,47 độ vĩ bắc, 108,45 độ kinh đông, tiếp giáp với 8 phường, xã: phía Đơng giáp xã Đông Hương và phường Đơng Sơn, phía Tây giáp phường Tân Sơn, phía Nam giáp các phường Đông Vệ, Ngọc Trạo, Ba Đình; phía Bắc giáp các phường Trường Thi, Điện Biên. Phường có các tuyến quốc lộ 1A và quốc lộ 47 chạy qua và có hơn 10 tuyến phố lớn liên phường nối giữa các phường trong địa bàn thành phố. Địa hình phường Lam Sơn tương đối bằng phẳng, hơi dốc về phía đơng, có sơng cốc là con sơng tiêu chạy uốn lượn qua ½ gianh giới của phường với các phường bạn. Vị trí địa lý, địa hình và điều kiện giao thơng đó tạo lợi thế cho phường trong giao lưu kinh tế, mua sắm với các huyện trong tỉnh và cả nước.
Theo niên giám thống kê thành phố Thanh Hóa năm 2010, tổng diện tích tự nhiên của tồn phường là 97,03ha, trong đó đất nơng nghiệp 5,21 ha, đất ở 31,55ha, đất chuyên dùng 57,27ha, còn lại là các loại đất khác.
* Khí hậu:
Khí hậu phường Lam Sơn điển hình cho khí hậu của khu vực thành phố Thanh Hóa, đó là: nhiệt đới gió mùa với nền nhiệt độ cao, vào mùa hè ngồi khí hậu mát mẻ, ơn hịa do biển đơng mang lại thì địa phương cịn phải chịu ảnh hưởng của gió tây khơ nóng (gió Lào).
* Dân số
Theo số liệu thống kê dân số ngày 01/4/2009, dân số của Lam Sơn là 12.569 người, trong đó nam 5.900 người, nữ 6.669 người; dân số có độ tuổi
dưới 20 chiếm 22%, độ tuổi từ 20 đến 50 chiếm 40%, dân số có độ tuổi trên 50 chiếm 38%, như vậy có thể nhận xét rằng dân số của phường đang già đi và có nguy cơ thiếu hụt về lao động. Về trình độ dân trí, Phường Lam Sơn đã được công nhận là phổ cập giáo dục tiểu học và trung học cơ sở đúng độ tuổi trong nhiều năm trở lại đây. Mật độ dân số khoảng 12.000 người/km2.
* Giao thông:
Về đường thủy có kênh đào Bến Ngự (nằm ở phía Đơng, nối sơng Mã với sơng Nhà Lê hay cịn gọi là sơng Cốc). Đường bộ có quốc lộ 1A đi theo trục dọc hướng Bắc - Nam và quốc lộ 47 chạy cắt ngang phường đi Sầm Sơn theo hướng Đơng - Tây. Tồn phường có hơn 20 đường phố chính được bố trí theo hình ơ bàn cờ gồm: Lê Hồng Phong, Minh Khai, Cửa Tả, Cao Thắng, Lê Hoàn, Trần Phú, Hàng Than, Lý Thường Kiệt, Lê Hữu Lập, Tống Duy Tân, Lê Thị Hoa, Đinh Lễ, Đinh Liệt, Trịnh Thị Ngọc Lữ, Lê Khôi, Cầm Bá Thước, Hàng Nan, Hàng Sứ, Hàng Gạo, Lê Vãn, Ngô Từ, Nguyễn Huy Tự, rất thuận tiện cho việc đi lại của nhân dân, phục vụ phát triển kinh tế, dân sinh và kinh doanh thương mại.
* Các đơn vị thuộc phường và tổ chức tự quản:
Phường Lam Sơn được chia thành 21 khu dân cư, mỗi khu dân cư được thành lập một phố, ở mỗi phố có chi bộ Đảng, trưởng phố, tổ bảo vệ dân phố và đầy đủ các chi hội của các tổ chức chính trị xã hội.
Phường có 3 trường học ở 3 cấp học: mầm non, tiểu học, trung học cơ sở và 4 đơn vị thuộc phường gồm: Công an phường, Trạm y tế, đội thuế và đội kiểm tra quy tắc đô thị.