Mountain View nằm ở tọa độ địa lý 37°25′19″B 122°5′4″T / 37,42194°B 122,08444°T / 37.42194; -122.08444 (37.42223, −122.08429).1

Theo Cục thống kê dân số Hoa Kỳ, diện tích tổng cộng của thành phố là 31.7 km², trong đó có 31.2 km² là diện tích đất và 0.4 km² (chiếm 1.39%) là mặt nước.

Mountain View nằm ở phía cực bắc của đường quốc lộ 85, tại đây nó gặp quốc lộ 101. Tuyến đường lịch sử El Camino Real cũng chạy cắt qua Mountain View. Phía tây bắc thành phố được bao bọc bởi thành phố Palo Alto, phía tây nam là Los Altos, phía đông nam bởi Sunnyvale, và phía đông bắc bởi vịnh San Francisco.