Phường Long Anh nằm ở phía đông bắc thành phố Thanh Hóa, bên tả ngạn sông Mã, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp huyện Hoằng Hóa và xã Hoằng Quang
• Phía tây giáp phường Tào Xuyên và phường Hàm Rồng
• Phía nam giáp phường Nam Ngạn
• Phía bắc giáp huyện Hoằng Hóa.

Phường có diện tích 5,79 km², dân số năm 2019 là 11.243 người[2], mật độ dân số đạt 1.942 người/km².