宣城市位于安徽省东南部。地跨北纬29°57’～31°19’、东经117°58’～119°40’。东临浙江省长兴县、安吉县、临安市，南倚黄山市，西和西北与池州市、芜湖市毗邻，北和东北与马鞍山市及江苏省高淳县、溧阳市、宜兴市接壤。
最东端在广德县新杭镇桃园村与长兴县交界处，最西端在泾县桃花潭镇菥荻村与青阳县、黄山区交界处，最南端在绩溪县临溪镇莲金山与歙县交界处，最北端在宣州区水阳镇李村与当涂、高淳交界处。
境域东西长161.5公里，南北宽150公里，总面积1.23万平方公里，占全省总面积的8.9%，居全省各市第五位，其中：山地面积1967.77平方公里，占15.9%；岗丘8202.33平方公里，占66.5%；平原1912.29平方公里二、，占15.5%；湖泊257.61平方公里，占2.1%。
所辖县市区中，宣州区面积2620.75平方公里，郎溪县面积1104.75平方公里，广德县面积2115.95平方公里，宁国市面积2437.5平方公里，泾县面积2023.75平方公里，绩溪县面积1116.37平方公里，旌德县面积904.36平方公里。
市区距合肥190公里，距上海290公里，距南京150公里、禄口机场110公里，距杭州230公里。 宣城市辖境在地质分区上位于扬子准地台地区。地层属扬子地层区下扬子分区，各时代地层发育比较完整。受地质构造控制，地势南高北低，地貌复杂多样，大致可分为山地、丘陵、盆，谷地、岗地、平原五大类型。南部山地、丘陵和盆谷交错，海拔高程一般200—1000米以上；中部丘陵、岗冲起伏，高程一般15～100米；北部除一部分破碎的丘陵外，绝大部分为广袤的平原和星罗棋布的河湖港汉，圩区一般高程为7—12米。南部和东南部山区属天目山山脉，西南部山区属黄山山脉，西部山区属九华山山脉。海拔1000米以上的山峰有60多座，最高的清凉峰1787.4米，位于绩溪县与歙县及浙江临安县交界处。
宣城市地处东南丘陵与长江中下游平原的过渡地带，地势东南高西北低。海拔高度南部中山区一般为800～1800 米，低山区500～800 米，中部丘陵区一般为50～500 米， 北部平原区一般在50 米以下。境内有黄山、天目山、九华山三大山脉。
天目山自西南向东北延伸，从绩溪县东部延伸经宁国市南部进入广德、郎溪两县。黄山山脉自南向北由绩溪、旌德边界经宁国市西部、泾县东部进入宣州区和郎溪县南部。
九华山山脉在境内只分布在泾县西部和宣州区西南部的部分低山地带。地貌复杂多样，大致分为山地、丘陵、盆（谷）地、岗地、平原五大类型。南部山地、丘陵和盆谷交错；中部丘陵、岗冲起伏；北部除一部分丘陵外，绝大部分为广袤的平原和星罗棋布的河湖港汉。
山地面积2017.66 平方公里，丘陵面积7948.36 平方公里，平原面积2389.64 平方公里。境内最高峰位于绩溪县伏岭镇清凉峰，海拔1787.4 米；最低点位于宣州区水阳镇金宝圩心，海拔仅5 米。 宣城地区气候属亚热带湿润季风气候类型，具有以下显著特点：季风明显，四季分明宣城地处中纬度地带，是季风气候最为明显的区域之一。由于受海陆热力性质差异的影响，夏季盛行来自海洋的偏南风，冬季盛行来自内陆的偏北风。夏季受热带海洋气团控制，天气高温多雨，冬季受欧亚大陆气团控制，天气寒冷少雨，雨量在年内分配很不均匀。
一年中夏季最长，约121天，5月21日至9月18日，平均气温>22℃；冬季次之，约102天，11月27日至次年3月8日，平均气温<1O℃；春季较短，约73天，3月9日至5月20日，平均气温介于10～22℃之间；秋季最短，约69天，9月19日至11月26日，平均气温介于10～22℃之间。春暖、夏热、秋爽、冬寒，四季分明。 光温同步，雨热同季 日照与温度的年内变化趋向一致，降水集中在暖热季节。
气候湿润，雨量充沛宣城年平均温度为15.6℃，最热月平均28.1℃，最冷月平均2.7℃，气温年较差25.4℃，气候变化温和。干燥度在0.68～0.90之间，即可能蒸发量小于实际降水量，属湿润气候区。雨量丰沛，年降水量在1200～1500毫米之间，气候湿润温和，无霜期长达8个月。
梅雨显著，夏雨集中梅雨是宣城的一种重要天气现象。每年约在6月中旬入梅，7月上旬出梅，梅雨日数25天左右。平均梅雨量200～350毫米，一般约占全年雨量的四分之一。夏雨集中是季风气候的特征之一，一般夏季降水500～600毫米，占全年降水量的40%左右。
宣城市四季分明、气候温和、年温差大、雨量适中、日照充足、无霜期长、偏东风多，属亚热带季风气候。多年平均气温16.0℃，1 月平均气温3.3℃， 极端最低气温-16.0℃；7 月平均气温28.0℃，极端最高气温41.5℃。平均气温年较差24.7℃， 最大日较差26.9℃。按平均气温划分，宣城四季分别如下：春季3 月16 日—5 月25 日，夏季5月26 日—9 月20 日，秋季9 月21 日—11 月20 日，冬季11月21 日—3 月15 日。生长期年平均234 天，无霜期年平均228 天， 最长达242 天， 最短为224 天。年平均日照时数1784.1 小时。0℃以上持续期355 天。年平均降水量1429.6毫米，地理分布呈南多北少，山区多，平原少的特点。
年平均降雨日数为146 天，最多达179 天，最少为104 天。极端年最大雨量2308.2 毫米，极端年最少雨量695.0 毫米。降雨集中在每年5 月至10 月，6 月最多。 境内较大湖泊有南漪湖、青龙湖及太平湖、固城湖的一部分，总面积约239平方公里。
南漪湖位于宣州和郎溪交界处，又名“南湖”，面积约189平方公里。是皖南最大天然淡水湖泊，皖东南重要的水产品供应基地。
青龙湖位于宁国市，是水阳江上游港口湾水库，面积32.8平方公里。
太平湖位于泾县桃花潭镇东面，南依黄山，北邻九华山，是青弋政江上游陈村水库，水域面积88平方公里，为安徽省最大的人工湖，泾县境内2平方公里。
固城湖位于江苏省高淳县和本市宣州区之间的天然湖泊，水域面积81平方公里，宣州境内15平方公里。
境内河流主要有青弋江和水阳江两大水系，均属长江流域；绩溪县有36%的流域面积属长江流域，64%的流域面积属钱塘江流域。天然湖泊有南漪湖及固城湖的一部分，总面积200多平方公里。
地表水：宣城雨量充沛，地表水资源丰富。宣城市平均年径流量92.03亿立方米，人均加有水资源和耕地亩均拥有水资源均高于安徽省平均水平。但分布不均，南部多于北部。
其中绩溪、旌德两县平均年径流量分别为10.3亿立方米和9.08亿立方米。由于地势高，水利设施不足，径流资源得不到充分利用，绝大部分流失，以致冬、夏两季常感用水紧张。遇到干旱年份，山区更易受灾。
地下水：宣城地下水主要受区域构造、含水地层岩石性质等因素控制，以下降泉为主．大部沿断裂破碎带分布，埋藏较深，开发利用较少，已知有12处地下水分布带。
绩溪县境地下水蕴藏总量约2.45亿立方米，其中钱塘江流域占2/3以上，每年补给水量为10－15万立方米/平方公里。地表泉水约有百处，深山、隘谷、岭径路旁多有出露。水量虽小，但四时不竭。
旌德县境地下水主要为基岩裂隙水、孔隙裂隙水和碳酸盐岩的裂隙溶岩水，资源较为贫乏。
水能：宣城雨量充沛，河溪纵横，河床比降大，水能资源丰富，宣城市水能蕴藏量53万千瓦以上。
其中绩溪县蕴藏量7.5万千瓦，可开发量2.26万千瓦，主要在新安江水系；
旌德县蕴藏量6.03万千瓦，可开发量1.05万千瓦，主要在青弋江水系。两县已开发利用的水力资源尚不及可开发量的20%。
