Phường Nam Ngạn nằm gần trung tâm thành phố Thanh Hóa, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp phường Long Anh
• Phía tây giáp phường Đông Thọ
• Phía nam giáp các phường Đông Hải, Đông Hương và Trường Thi
• Phía bắc giáp phường Hàm Rồng.

Phường Nam Ngạn có diện tích 2,64 km²[1], dân số năm 1999 là 9.827 người[1], mật độ dân số đạt người/km².

Phường Nam Ngạn được bao bọc bởi ba con sông: phía bắc là Sông Mã, phía đông có sông Cầu Cốc, phía tây là sông Thọ Hạc.