Tỉnh Cao Bằng nằm ở phía Đông Bắc Việt Nam. Hai mặt Bắc và Đông Bắc giáp với Quảng Tây – Trung Quốc. Phía Tây giáp tỉnh Tuyên Quang và Hà Giang, phía Nam giáp tỉnh Bắc Kạn và Lạng Sơn. Thành phố Cao Bằng nằm gần như giữa trung tâm địa lý của tỉnh.
Thành phố Cao Bằng có 10.762,81 ha diện tích tự nhiên và 84.421 nhân khẩu, 11 đơn vị hành chính cấp xã, gồm 8 phường: Hợp Giang, Sông Bằng, Tân Giang, Sông Hiến, Đề Thám, Ngọc Xuân, Duyệt Trung, Hòa Chung và 3 xã: Chu Trinh, Hương Đạo, Vĩnh Quang.
Đất đai của thành phố Cao Bằng được chia làm 3 nhóm đất chính với 24 loại đất khác nhau. Nhóm đất núi phân bổ ở độ cao trên 900m so với mực nước biển, phân bổ chủ yếu ở khu vực có địa hình dốc. Nhóm đất đồi với màu sắc đặc trưng là đỏ vàng phân bổ trên vùng đồi, núi thấp hoặc khu vực địa hình lượn sóng. Nhóm đất bằng, thung lũng hẹp phân bổ xen kẽ giữa những vùng núi hoặc trong lòng máng ven các con sông.
Thành phố Cao Bằng có khí hậu nhiệt đới gió mùa với lượng mưa tương đối thấp và phân bổ không đồng đều (lượng mưa có chiều hướng tăng theo độ cao, giảm ở các thung lũng bị chắn gió). Khí hậu tại thành phố có hai mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa bắt đầu từ tháng 4 và kết thúc vào tháng 9 hàng năm, khí hậu chịu ảnh hưởng của gió mùa đông nam, một phần nhỏ của gió mùa tây nam và gió mùa đông bắc. Nhiệt độ trung bình vào mùa mưa là 20 -240c, lượng mưa trung bình vào khoảng 200 – 250 mm, cao nhất lên đến 800 – 850 mm. Mùa khô bắt đầu từ tháng 10 năm trước đến tháng 3 năm
sau. Mùa này khí hậu chuyển từ mát mẻ sang giá lạnh, hay có sương mù, có vùng còn xuất hiện sương muối. Gió mùa đông bắc thường xuyên thổi đến gây mưa và rét. Nhiệt độ trung bình mùa khô vào khoảng 8 – 150c, lượng mưa trung bình chỉ khoảng 20 – 40 mm, thấp nhất là 10 – 20 mm.