Astrakhan nằm trên 11 hòn đảo của vùng đất thấp Caspian, ở phần trên của châu thổ sông Volga, Nga. Phần chính của thành phố nằm trên bờ trái của sông Volga, còn bờ phải chiếm khoảng 20% cư dân của thành phố. Cả hai phần của thành phố được nối bởi hai cây cầu trên sông Volga. Tổng diện tích của thành phố khoảng 500 km².

Thành phố này trải dài 22 km dọc theo sông Volga.

Astrakhan cùng múi giờ với Moskva, mặc dù trên thực tế thời gian thực của Astrakhan nhanh hơn Moskva 42 phút.

Tại Astrakhan có ga tàu, cảng sông và sân bay Narimanovo. Từ Astrakhan đến Moskva đi máy bay mất khoảng 2 giờ, đi tàu lửa mất khoảng 28 giờ. Đi dọc theo sông Volga bằng thuyền phải mất 8 ngày để tới được Moskva (với điểm dừng ở các thành phố).