Thị xã Phú Thọ thuộc vùng trung du và miền núi phía Bắc, là nơi tiếp giáp giữa đồng bằng sông Hồng và vùng đồi núi, trung du. Thị xã này nằm cách thành phố Việt Trì 30 km, cách Sân bay quốc tế Nội Bài 80 km, cách cảng Hải Phòng 190 km, cách thủ đô Hà Nội 90 km, về phía Tây Bắc và cách cửa khẩu quốc tế Lào Cai 200 km.[2], có vị trí địa lý:

• Phía bắc và đông bắc giáp huyện Phù Ninh
• Phía tây và tây nam giáp huyện Thanh Ba
• Phía nam giáp huyện Tam Nông với ranh giới là sông Hồng
• Phía đông nam giáp huyện Lâm Thao.