Новосибирск - самое крупное муниципальное образование в Российской Федерации, его площадь составляет 502,7 кв. км.
Новосибирск расположен в юго-восточной части Западно-Сибирской равнины на Приобском плато, примыкающем к долине реки Обь, рядом с водохранилищем, образованным плотиной Новосибирской ГЭС, на пересечении лесной и лесостепной природных зон.
На севере граничит с г. Томск, на юго-западе - с г. Павлодар, на западе - с г. Омск, на юге - с г. Барнаул, на востоке - с г. Кемерово.
Новосибирская агломерациявключает тесно прилегающие города: Бердск, Обь, поселки городского типа Кольцово и Краснообск, Новосибирский сельский район, а также ряд других близлежащих к Новосибирску районов области, в том числе Ордынский, Тогучинский, Искитимский, Колыванский и другие, которые составляют единое целое с собственно городом Новосибирском, как в пространственном, так и в экономическом смысле. Фактически граничит с новосибирским Академгородкомгород Бердск с родственной Новосибирску специализацией промышленности.
В городе Обь расположен один из крупнейших в стране аэропортов, который вносит значительный вклад в реализацию функций Новосибирска (межрегиональные связи, внешнеэкономическая деятельность и т.д.). Кольцово и Краснообск имеют с Новосибирском смежные территории, где сконцентрирован высокоразвитый научный потенциал, тесно связанный с академической и вузовской наукой областного центра.
Левобережная часть города имеет плоский рельеф, правобережная характеризуется множеством балок, грив и оврагов, поскольку здесь начинается переход к горному рельефу Салаирского кряжа. К городу примыкают Заельцовский и Кудряшовский боры, Новосибирское водохранилище, есть малые речки, представляющие в совокупности разнообразный комплекс рекреационных ресурсов.
Новосибирск находится в зоне резко континентального климатического пояса, более сурового, чем в аналогичных географических районах Европы и Северной Америки. Средняя годовая температура воздуха в городе около 0,2°С. Средняя температура в январе, самом холодном месяце года-19°С, в июле, самом теплом, +19°С. В некоторые годы температура других зимних месяцев оказывается ниже январской. В переходные сезоны (в апреле, октябре) наблюдается резкое изменение средних месячных температур, что является характерной особенностью континентального климата. Самая низкая температура зафиксирована 9 января 1915 года (- 51,1°C), самая высокая - 7 июля 2005 года (+ 37°C).
В летние месяцы относительная влажность колеблется от 59 до 76%, а максимума достигает в ноябре-декабре (82%). Средняя месячная влажность с ноября по март составляет 70-80%. Количество осадков в год составляет в среднем 425 мм. В холодный период выпадает около 1/4 годовых осадков (95 мм). Основное их количество выпадает в теплый период (330 мм). Как правило, устойчивый снежный покров образуется с 1 ноября и держится 150-160 дней. За сезон наблюдается 50 дней с метелью (с ноября по март), метели характеризуются ветром от 6 до 13 м/с, реже более 18 м/с. Пасмурное состояние неба по общей облачности преобладает с сентября по май (60-65%) с максимумом в октябре-декабре (72-74%). Средняя продолжительность солнечного сияния составляет за год 2077 час., число дней без солнца - 67.
Минимум атмосферного давления в Новосибирске приходится на лето (июнь-июль), максимум на зиму (декабрь-январь). В июле давление в среднем равно 744 мм рт. ст., в январе - 758 мм рт. ст. Месячная амплитуда экстремальных значений давления зимой равна 41-45 мм рт. ст. Летом изменения давления относительно небольшие, но в отдельные годы достигают 18-22 мм рт. ст.
В течение всего года в Новосибирске преобладает юго-западный ветер. Среднегодовая скорость ветра по многолетним данным составляет 4,1 м/с с октября она выше 5,1 м/с, в июле существенно ниже - 2,6 м/с. В суточном ходе скорости ветра максимум наблюдается в 13 ч, минимум - в утреннее и ночное время. Сильный ветер ≥12 м/с наблюдается 96 часов в год.
В целом климат города Новосибирска определяется многими специалистами как «здоровый» и «тренирующий».