北京位于东经115.7°—117.4°,北纬39.4°—41.6°,中心位于北纬39°54′20″,东经116°25′29″,总面积16410.54平方千米。位于华北平原北部,毗邻渤海湾,上靠辽东半岛,下临山东半岛。
北京与天津相邻,并与天津一起被河北省环绕。
北京市山区面积10200平方千米,约占总面积的62%,平原区面积为6200平方千米,约占总面积的38%。北京的地形西北高,东南低。北京市平均海拔43.5米。北京平原的海拔高度在20~60米,山地一般海拔1000~1500米。
北京西部为西山属太行山脉;北部和东北部为军都山属燕山山脉。最高的山峰为京西门头沟区的东灵山,海拔2303米。最低的地面为通州区东南边界。两山在南口关沟相交,形成一个向东南展开的半圆形大山弯,人们称之为“北京弯”,它所围绕的小平原即为北京小平原。诚如古人所言:“幽州之地,左环沧海,右拥太行,北枕居庸,南襟河济,诚天府之国”。
北京的气候为典型的暖温带半湿润大陆性季风气候,夏季高温多雨,冬季寒冷干燥,春、秋短促。全年平均气温14.0℃(北京市气象局)。1月-7至-4℃,7月25至26℃。极端最低-27.4℃,极端最高42℃以上。全年无霜期180至200天,西部山区较短。2007年平均降雨量483.9毫米,为华北地区降雨最多的地区之一。降水季节分配很不均匀,全年降水的80%集中在夏季6、7、8三个月,7、8月有大雨。