シンシナティは北緯39度6分6秒 西経84度30分45秒 / 北緯39.10167度 西経84.51250度 / 39.10167; -84.51250に位置している。州都コロンバスからは南西へ約170キロメートル、インディアナポリスからは南東へ約180km、シカゴからは南東へ約470キロメートルに位置する。市はケンタッキー州との州境になっているオハイオ川に面しており、インディアナ州との州境からは東へ約35キロメートルである。

アメリカ合衆国国勢調査局によると、シンシナティ市は総面積206.01km2（79.54mi2）である。そのうち201.86km2（77.94mi2）が陸地で4.14km2（1.60mi2）が水域である。総面積の2.01%が水域となっている。都市圏はハミルトン郡を中心にオハイオ州南西部・ケンタッキー州北部・インディアナ州南東部の16郡にまたがり、その面積は11,794km2である。
地形オハイオ州における地形区分

オハイオ州南西端・オハイオ川中流域の北岸に位置するシンシナティは、アメリカ合衆国における地域区分では中西部とされるが、地形区分的にはアップランドサウスの北縁とみなされ、ケンタッキー州北部と同様にブルーグラス地域に含められる[22]。この地域は石灰岩性の地質で、なだらかな丘が連なり、オハイオ川をはじめとする河川が深さ120-150mにおよぶ谷を刻んでいる[23]。シンシナティは中心部こそ、オハイオ川が形成した盆地状の谷間に広がっており、平坦であるものの、周縁の住宅地は丘陵地帯へと広がっており、起伏に富んでいる。また中心部のすぐ東側のマウント・アダムズ地区などでは、丘陵がオハイオ河岸のかなり近くまで迫っており、オハイオ川を見下ろす高台という立地になっている。市中心部の標高は168mであるが、周縁部の標高は概ね200-280m程度である。

こうした地形のため、市内の丘の斜面には400ヶ所もの市営の歩道階段があり、実用の他にジョギングやハイキングにも使われている[24]。また、19世紀後半から20世紀中盤にかけては、シンシナティには5本のインクラインが運行されていた[25]。
気候

シンシナティ
雨温図（説明）

123456789101112
  81 4-5  64 7-4  99 121  91 196  114 2411  99 2916  104 3019  91 3018  81 2614  69 207  84 132  79 6-3
気温（°C）
総降水量（mm）
出典： ⇒Weatherbase.com

インペリアル換算
123456789101112
  3.2 4023  2.5 4425  3.9 5433  3.6 6643  4.5 7553  3.9 8362  4.1 8766  3.6 8564  3.2 7957  2.7 6845  3.3 5535  3.1 4327
気温（°F）
総降水量（in）

シンシナティの気候は中西部としては温暖な部類に入り、夏は南部同様に暑く湿気が多いものの、同緯度の東海岸諸都市と比べると冬の寒さが厳しい、内陸性の気候である。最も暖かい7月の平均気温は24度、日中の最高気温の平均は30度に達する。最も寒い1月の平均気温は氷点下0.5度、最低気温の平均は氷点下5度まで下がる。1年を通じて平均的に降水があり、降水量は月間約70-110mm、年間約1,060mmである。また、州北部・エリー湖岸のクリーブランド等と比べるとかなり少ないものの、冬季には降雪も見られる。12月から3月までの降雪量は月間5-12cm程度、ひと冬では約37.5cmである[26]。ケッペンの気候区分では、シンシナティは温暖湿潤気候（Cfa）に属する。

シンシナティの気候[26]1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年