京都府の南部に位置する内陸都市で、市内を賀茂川（途中で高野川と合流して鴨川と名前を変える）、桂川、宇治川などが流れる。政令指定都市および日本の百万都市では唯一、盆地に位置している。森林が市域の4分の3を占め[6]、市内には日本で最も高い木が生える[7]。
平安京の名残で街路が東西南北に直交する碁盤の目状の街並みが特徴である。北から南にかけて一条通から十条通が東西方向に走っている。市内中心部は四条通付近である。四条河原町（四条通と河原町通の交差点付近）は市内で最大の繁華街であり、歓楽街の祇園やビジネス街の四条烏丸と隣接している。四条通一帯は「田の字地区」と呼ばれ、概ね中心市街地にあたる。西日本屈指のターミナル駅である京都駅は市街地南部の七条通と八条通の間に位置しており、四条河原町や四条烏丸などの市内中心部からは離れている。金閣寺や清水寺などの観光地は中心市街地の外縁部に点在していることが多い。景観保護の観点から建物の高さや看板広告などに規制が設けられているが、観光名所から一歩出ると看板と高さ以外は他地域と大差ないコンクリートビルが立ち並ぶエリアが多い。
高さ規制により大都市でありながらタワーマンションは存在しないが、高さ制限により住宅戸数が制限されていることやオーバーツーリズムを引き起こすほどの観光客の増加により、利便性が高い中心部は地価が上昇し、ファミリー層の転出要因の一つであると指摘されている[8]。2021年には人口減少数が全国ワーストを記録した[9]。そのため京都市は一部地域で高さ制限を緩和する等の対策を打っている[10]。
滋賀県の県庁所在地である大津市に隣接しており、都道府県庁間は京都府と滋賀県が全国で最も短い[11]。琵琶湖線（東海道本線）の京都駅と大津駅は2駅10分の近さであり、京都市外から市内への通勤者は大津市が最も多い。 123456789101112
地形
山岳
主な山
愛宕山
嵐山
沓掛山
稲荷山
大岩山
大枝山
小倉山
小塩山
北山
桟敷ヶ岳
衣笠山
鞍馬山
高雄山
双ヶ丘
東山
華頂山
清水山（音羽山）
大文字山（如意ヶ嶽）
比叡山
吉田山
船岡山
遍照寺山
三国岳
皆子山
河川
主な川
鴨川
桂川
高野川
白川
堀川
高瀬川
西高瀬川
宇治川
湖沼
主な池
大沢池
巨椋池（干拓事業により消滅）
宝ヶ池
広沢池
深泥池
大文字山の五山送り火
桜の季節の鴨川
宝ヶ池
気候
53 92 65 102 106 144 117 209 151 2515 200 2819 224 3224 154 3425 179 2921 143 2314 74 178 57 124
気温（°C）
総降水量（mm）
出典：気象庁
インペリアル換算
123456789101112
2.1 4835 2.6 5035 4.2 5740 4.6 6849 6 7758 7.9 8367 8.8 9074 6.1 9376 7 8569 5.6 7458 2.9 6347 2.3 5338
気温（°F）
総降水量（in）
京都盆地（山城盆地）に位置しているため、太平洋側気候、日本海側気候、瀬戸内海式気候、内陸性気候のそれぞれを併せ持ち、夏と冬、昼と夜とで温度差が大きい。「京の底冷え」と言われるように冬の寒さは厳しい印象があるが、主要都市や関西の中でも取り立てて低温ではなく、京都地方気象台（中京区西ノ京笠殿町）のある中心街はヒートアイランド現象が顕著になり、かつてのような底冷えにはならない。最寒月（1月）の平均気温は4.8℃、平年最低気温は1.5℃であり、関西では大阪市、神戸市、和歌山市よりは低いものの、奈良市や大津市よりは高い。ただし市内でも郊外は中心部に比べて寒さは厳しく、特に同じ盆地内でも北の方ほど寒く、市内中心部では降雪がなくても左京区の岩倉や大原、北区の原谷などでは積雪や氷点下となっていることがある。北部の山間部（旧京北町など）は日本海側気候の影響もあり、冬季の1.0mm以上の降水日数が京都市街地の2倍以上となり、雪の日も市街地より多くて寒さが厳しい。市街地では積雪しても数cm程度のことが多い。2015年元日から1月3日にかけては大雪に見舞われ、61年ぶりとなる22cmの積雪を記録した。市中心部より南にある伏見区ではさらに雪が少ない。夏は暑さが大変厳しい。特に日中の気温が非常に上がり易く、39℃台の記録も多数ある。2018年7月19日には過去最高気温に並ぶ39.8℃を記録した。熱帯夜日数は27.2日となっており、名古屋市（25.6日）より若干多いが大阪市（41.5日）や神戸市（46.8日）よりは少ない。
