Phường Ngọc Xuân nằm ở khu vực trung tâm thành phố Cao Bằng, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp phường Sông Bằng
• Phía tây giáp phường Đề Thám và xã Vĩnh Quang
• Phía nam giáp phường Hợp Giang và phường Sông Hiến
• Phía bắc giáp huyện Hòa An.

Phường Ngọc Xuân có diện tích 6,86 km², dân số năm 2019 là 6.180 người, mật độ dân số đạt 900 người/km².