La città è geograficamente situata a 22 gradi, 54 minuti di latitudine sud e 43 gradi 12 minuti di longitudine ovest. La città di Rio è anche la capitale dello stato di Rio de Janeiro, che si trova nella regione sud-orientale del Brasile. A sud della città si trova l’Oceano Atlantico e ad est la Baia di Guanabara (Baía de Guanabara). Sul lato occidentale, si trova la Baia di Sepetiba (Baía de Sepetiba).
17 altri comuni si uniscono per formare l’area metropolitana di Rio de Janeiro. Questi includono 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 copre un’area di 1.255,3km² che include isole e acque continentali. Misura 70 km da est a ovest e 44 km da nord a sud. Il comune comprende 32 regioni amministrative e 159 distretti.
Il principale fiume che scorre attraverso Rio è il Cabuçu o Piraquê. La regione di Rio comprende anche alcune lagune come la laguna Jacarepaguá, la laguna Marapendi, la Lagoinha e la laguna Rodrigo de Freitas. La maggior parte di esse sono panoramiche e hanno una buona infrastruttura per i turisti come hotel, ristoranti e strutture per attività all’aperto.
Rio ha una lunga costa che misura 246,22 km di lunghezza. È divisa in tre divisioni: Baia di Guanabara (Baía de Guanabara), l’Oceano Atlantico e la Baia di Sepetiba (Baía de Sepetiba).
Su 1.255,3km² di superficie coperta da Rio, 37km² sono coperti da isole. Le isole principali sono Laje; Villegaignon; Cobras; Fiscal; Enxadas nella Baia di Guanabara, Cotunduba, Arquipélago das Cagarras, Rasa, Arquipélago da Redonda, Arquipélago das Tijucas, Palmas e Peças e Frade nell’Oceano Atlantico e Bom Jardim; Nova; Cavado; Guaraquessaba; Tatu; Pescaria nella Baia di Sepetiba.