La ville est géographiquement située à 22 degrés, 54 minutes de latitude sud et 43 degrés 12 minutes de longitude ouest. La ville de Rio est également la capitale de l’État de Rio de Janeiro, qui se trouve dans la région sud-est du Brésil. Au sud de la ville se trouve l’océan Atlantique et à l’est la baie de Guanabara (Baía de Guanabara). À l’ouest, vous trouverez la baie de Sepetiba (Baía de Sepetiba).
17 autres municipalités se réunissent pour former la région métropolitaine de Rio de Janeiro. Il s’agit notamment de Duque de Caxias, Itaguaí, Mangaratiba, Nilópolis, Nova Iguaçu, São Gonçalo, Itaboraí, Magé, Maricá, Niterói, Paracambi, Petrópolis, São João de Meriti, Japeri, Queimados, Belford Roxo, Guapimirim.
Rio de Janeiro couvre une superficie de 1 255,3km² qui comprend les îles et les eaux continentales. Elle mesure 70km d’est en ouest et 44km du nord au sud. La municipalité comprend 32 régions administratives ainsi que 159 districts.
Le principal fleuve qui traverse Rio est le Cabuçu ou Piraquê. La région de Rio comprend également quelques lagunes comme la lagune Jacarepaguá, la lagune Marapendi, Lagoinha et la lagune Rodrigo de Freitas. La plupart d’entre elles sont pittoresques et disposent d’une bonne infrastructure pour les touristes comme des hôtels, des restaurants et des installations pour les activités de plein air.
Rio possède un long littoral qui mesure 246,22 km de long. Il est divisé en trois divisions : La baie de Guanabara (Baía de Guanabara), l’océan Atlantique et la baie de Sepetiba (Baía de Sepetiba).
Sur les 1 255,3 km² de superficie couverte par Rio, 37 km² sont couverts par des îles. Les principales îles sont Laje ; Villegaignon ; Cobras ; Fiscal ; Enxadas dans la baie de Guanabara, Cotunduba, Arquipélago das Cagarras, Rasa, Arquipélago da Redonda, Arquipélago das Tijucas, Palmas e Peças et Frade dans l’océan Atlantique et les Bom Jardim ; Nova ; Cavado ; Guaraquessaba ; Tatu ; Pescaria dans la baie de Sepetiba.