La ciudad está ubicada geográficamente a 22 grados, 54 minutos de latitud sur y 43 grados 12 minutos de longitud oeste. La ciudad de Río es también la capital del estado de Río de Janeiro, que se encuentra en la región sureste de Brasil. Al sur de la ciudad se encuentra el Océano Atlántico y al este la Bahía de Guanabara. En el lado occidental, se encuentra la Bahía de Sepetiba.
Otros 17 municipios se unen para formar el área metropolitana de Río de Janeiro. Son 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.
Río de Janeiro tiene una superficie de 1.255,3km² que incluye islas y aguas continentales. Mide 70km de este a oeste y 44km de norte a sur. El municipio incluye 32 Regiones Administrativas junto con 159 distritos.
El principal río que atraviesa Rio es el Cabuçu o Piraquê. La región de Río también incluye algunas lagunas como la de Jacarepaguá, la de Marapendi, la de Lagoinha y la de Rodrigo de Freitas. La mayoría de ellas son pintorescas y tienen una buena infraestructura para los turistas, como hoteles, restaurantes e instalaciones para actividades al aire libre.
Río tiene un largo litoral que mide 246,22 km de longitud. Se divide en tres divisiones: La Bahía de Guanabara, el Océano Atlántico y la Bahía de Sepetiba.
De los 1.255,3 km² de superficie de Río, 37 km² están cubiertos por islas. Las principales islas son Laje; Villegaignon; Cobras; Fiscal; Enxadas en la Bahía de Guanabara, Cotunduba, Arquipélago das Cagarras, Rasa, Arquipélago da Redonda, Arquipélago das Tijucas, Palmas e Peças y Frade en el Océano Atlántico y el Bom Jardim; Nova; Cavado; Guaraquessaba; Tatu; Pescaria en la Bahía de Sepetiba.
