A cidade está geograficamente localizada a 22 graus, 54 minutos de latitude sul e 43 graus 12 minutos de longitude oeste. A cidade do Rio é também a capital do estado do Rio de Janeiro, que se situa na região sudeste do Brasil. Ao sul da cidade situa-se o Oceano Atlântico e a leste a Baía de Guanabara (Baía de Guanabara). No lado ocidental, encontra-se a Baía de Sepetiba (Baía de Sepetiba).
17 outros municípios juntam-se para formar a área metropolitana do Rio de Janeiro. Estes incluem 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 cobre uma área de 1.255,3km² que inclui ilhas e águas continentais. Mede 70km de leste a oeste e 44km de norte a sul. O município inclui 32 Regiões Administrativas juntamente com 159 distritos.
O principal rio que atravessa o Rio é o Cabuçu ou Piraquê. A região do Rio inclui também algumas lagoas como a Lagoa de Jacarepaguá, Lagoa de Marapendi, Lagoinha e a Lagoa Rodrigo de Freitas. A maioria delas são cénicas e possuem boas infra-estruturas para turistas, tais como hotéis, restaurantes e instalações para actividades ao ar livre.
Rio tem uma longa linha costeira que mede 246,22 km de comprimento. Está dividida em três divisões: Baía de Guanabara (Baía de Guanabara), Oceano Atlântico e Baía de Sepetiba (Baía de Sepetiba).
Da área de 1.255,3km² coberta pelo Rio, 37km² é coberta por ilhas. As principais ilhas incluem Laje; Villegaignon; Cobras; Fiscal; Enxadas na Baía de Guanabara, Cotunduba, Arquipélago das Cagarras, Rasa, Arquipélago da Redonda, Arquipélago das Tijucas, Palmas e Peças e Frade no Oceano Atlântico e no Bom Jardim; Nova; Cavado; Guaraquessaba; Tatu; Pescaria na Baía de Sepetiba.
