Buôn Ma Thuột nằm ở khu vực trung tâm của Tây Nguyên, độ cao 536 m (1.608 ft), cách Hà Nội khoảng 1300 km, cách Thành phố Hồ Chí Minh 350 km, cách Nha Trang khoảng 185 km.

Thành phố có địa giới hành chính:

• Phía đông giáp huyện Krông Pắk, đông nam giáp huyện Cư Kuin
• Phía tây giáp huyện Cư Jút, tỉnh Đắk Nông
• Phía nam giáp huyện Krông Ana
• Phía bắc giáp các huyện Cư M'gar và Buôn Đôn.

Diện tích của thành phố khoảng 377 km², trong đó diện tích đã đô thị hóa là 100 km².

Dân số toàn thành phố là 502.170 người, với người dân tộc thiểu số chiếm khoảng 15%. Hơn 80% dân số sống tại khu vực nội thành (tức khoảng 415.610 người).