Ninh Bình nằm ở phía Nam đồng bằng Sơng Hồng, có toạ độ địa lý từ 19o50’ đến 20o27’ vĩ độ bắc và từ 105o32’ đến 106o33’ kinh độ đơng. Phía Bắc giáp các tỉnh Hà Nam và Hồ Bình, phía Tây giáp tỉnh Thanh Hố, phía Đơng giáp tỉnh Nam Định, phía Nam giáp biển Đơng. Ninh Bình nằm trên con đường giao thông huyết mạch (quốc lộ 1A và quốc lộ 10) nối liền vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc với các tỉnh duyên hải miền Trung, Tây Nguyên và các tỉnh phía Nam. Đây cịn là cửa ngõ giao lưu của các tỉnh phía Nam với vùng Tây Bắc giàu tiềm năng về tài ngun.
Địa hình Ninh Bình có hướng nghiêng dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam, từ vùng núi Nho Quan, Tam Điệp tới miền đồng bằng Hoa Lư, Yên Khánh rồi thấp dần xuống vùng biển Kim Sơn. Đồng bằng chiếm phần lớn diện tích, vùng núi chỉ chiếm khoảng 20% diện tích tồn tỉnh. Ninh Bình có bờ biển dài 18 Km, được phù sa bồi đắp hàng năm, đồng bằng tiến ra biển từ 80-100 m, tạo nên vùng đất phì nhiêu, màu mỡ.
Nằm trong khu vực đồng bằng sơng Hồng nên Ninh Bình nằm trong đới khí hậu gió mùa chí tuyến á đới có mùa đơng lạnh khơ. Lượng mưa trung bình hàng năm 1.700-1.800 mm nhưng phân bố khơng đều, tập trung 70% lượng mưa vào mùa hạ từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Nhiệt độ trung bình năm khoảng 23,5oC, độ ẩm tương đối 80-85%. Khó khăn lớn nhất về thời tiết đối với Ninh Bình là mùa mưa bão thường xảy ra úng lụt, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp, giao thông và sinh hoạt của nhân dân. Ngồi ra Ninh Bình cũng chịu ảnh hưởng của một số ngày nắng nóng, khơ kiểu gió Lào vào mùa hạ.
Hệ thống sơng ngịi ở Ninh Bình có mật độ khoảng 0,6-0,9 km/km2. Lượng nước của các sông khá dồi dào. Mạng lưới sông suối phân bố tương đối đều, gồm hàng chục con sông lớn nhỏ với tổng chiều dài khoảng 1.000
km. Con sông lớn nhất là sơng Đáy, chảy từ phía Đơng vịng xuống phía Nam ra biển Đơng. Các phụ lưu có sơng Bơi, sơng Hồng Long, sơng Vân, sơng Càn, sông Vạc, sông Lạng, sơng Bến Đang. Những dịng sơng này có độ sâu trên 1m và lịng sơng rộng trên 10m. Độ dốc chung của sơng ngịi là nhỏ, dịng sơng uốn khúc quanh co. Các sông lớn thường chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam rồi đổ ra biển. Ngồi ra Ninh Bình cịn có nhiều đầm, hồ như đầm Cút (Gia Viễn), hồ Đơng Liêm (Nho Quan)..Các hồ đều có cảnh quan đẹp, nằm ngay các chân núi đá vôi nên thuận lợi cho việc phát triển du lịch.