Thành phố Lào Cai nằm ở phía bắc tỉnh Lào Cai, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp huyện Bảo Thắng
• Phía tây giáp huyện Bát Xát và thị xã Sa Pa
• Phía nam giáp thị xã Sa Pa và huyện Bảo Thắng
• Phía bắc giáp tỉnh Vân Nam, Trung Quốc.

Thành phố Lào Cai có diện tích 282,13 km2, dân số năm 2019 là 130.671 người, mật độ dân số đạt 463 người/km2.[1]

Từ thành phố lên thị xã du lịch Sa Pa theo Quốc lộ 4D khoảng 40 km.

Thành phố Lào Cai có hai con sông chảy qua. Sông Nậm Thi chạy quanh phía bắc tỉnh, đồng thời là ranh giới tự nhiên với Trung Quốc. Nước sông quanh năm trong xanh, là nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho nhà máy nước của thành phố. Sông Nậm Thi hợp lưu với sông Hồng ngay tại biên giới giữa thành phố Lào Cai và Trung Quốc. Sông Hồng sau khi được Nậm Thi hợp lưu thì chảy hẳn vào lãnh thổ Việt Nam, mang lại nguồn phù sa màu mỡ cho đồng bằng sông Hồng. Thành phố Lào Cai nằm hai bên bờ sông Hồng. Các cây cầu Cốc Lếu, Phố Mới,... bắc qua sông nối hai phần của thành phố.