* Vị trí địa lý
TP. Thái Nguyên là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hoá – xã hội của tỉnh Thái Nguyên và vùng Việt Bắc. Với vị trí là cửa ngõ đi các tỉnh phía Bắc nhƣ: Cao Bằng, Bắc Kạn, Hà Giang, Tuyên Quang, Lạng Sơn, Bắc Ninh, Bắc Giang. Là 1 trong 3 trung tâm giáo dục - đào tạo lớn trong cả nƣớc
Tổng diện tích tự nhiên là: 177,07 km2. Tiếp giáp với địa phƣơng nhƣ sau: + Phía Đông giáp huyện Phú Bình.
+ Phía Tây giáp huyện Đại Từ.
+ Phía Nam giáp huyện Phổ Yên, thị xã Sông Công. + Phía Bắc giáp huyện Đồng Hỷ.
* Địa hình
TP. Thái Nguyên nằm trong vùng trung du miền núi Bắc Bộ, xung quanh đƣợc bao bọc bởi hai con sông là sông Cầu và sông Công nên có địa hình tƣơng đối bằng phẳng so với các vùng xung quanh. Tuy nhiên, vùng đất này vẫn mang tính chất, dáng dấp, diện mạo trung du với kiểu bậc thềm phù sa và bậc thang nhân tạo. Độ dốc từ 8o
- 25o chiếm không đáng kể, phần lớn diện tích có độ dốc nhỏ hơn 8o, gồm 3 nhóm hình thái địa hình sau: Địa hình đồng bằng, địa hình gò đồi và địa hình núi thấp. Nhƣ vậy so với các huyện, thị xã trong tỉnh cũng nhƣ trong vùng thì địa hình TP. Thái Nguyên ít phức tạp hơn. Đây là một lợi thế của thành phố.
* Khí hậu
TP. Thái Nguyên có khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm đƣợc chia thành 4 mùa rõ rệt: Xuân – Hạ - Thu – Đông. Khí hậu của thành phố mang tính chất chung của khí hậu miền Bắc nƣớc ta.
- Nhiệt độ không khí
Nhiệt độ trung bình năm : 23,60C.
Nhiệt độ thấp nhất trung bình của tháng lạnh nhất : 170C (tháng 2). - Lƣợng mƣa
Lƣợng mƣa trên toàn khu vực đƣợc phân bổ theo 2 mùa: mùa mƣa kéo dài từ tháng 5 → tháng 10; mùa khô từ tháng 11 → tháng 4 năm sau.
Lƣợng mƣa trung bình hàng năm : 1500 - 2000 mm. Lƣợng mƣa trung bình tháng lớn nhất : 489 mm (tháng 8). Lƣợng mƣa trung bình tháng nhỏ nhất : 22 mm (tháng 12).
* Thủy lợi: Thành phố có 40 km sông, cụ thể:
- Sông Cầu bắt nguồn từ Bắc Cạn chảy qua thành phố ở đoạn hạ lƣu dài 25 km. - Sông Công chảy qua địa phận thành phố 15 km, đƣợc bắt nguồn từ vùng núi Ba Lá (huyện Định Hoá).
- Ngoài ra thành phố có hệ thống kênh mƣơng Hồ Núi Cốc dài 17 km có tác dụng vừa cung cấp nƣớc cho thành phố vừa tiêu nƣớc đổ vào sông Công. Đặc biệt trên địa bàn thành phố có Hồ Núi Cốc dung tích 200 triệu m3 nƣớc. Hồ có khả năng trữ nƣớc vào mùa mƣa lũ, điều tiết nƣớc cho đất canh tác, nƣớc cho sản xuất nông nghiệp và cung cấp nƣớc sạch trong thành phố.