Phủ Kyoto nằm gần như tại trung tâm của đảo Honshū và của Nhật Bản. Diện tích 4612,71 km², chiếm 1,2% diện tích Nhật Bản. Phủ Kyoto lớn thứ 31 trong tổng số 47 đô đạo phủ huyện của Nhật Bản. Phía Bắc, phủ Kyoto nhìn ra biển Nhật Bản và giáp tỉnh Fukui. Về phía Nam, tỉnh Kyoto giáp phủ Osaka và tỉnh Nara. Về phía Đông, phủ Kyoto giáp các tỉnh Mie và Shiga. Về phía Tây giáp tỉnh Hyogo. Kyoto được chia cắt ở giữa bởi dãy núi Tanba, khiến cho khí hậu của Kyoto có sự khác biệt giữa phía Nam và phía Bắc.