Vị trí, địa hình

Địa giới hành chính thành phố Thanh Hoá:

• Phía Bắc giáp huyện Thiệu Hóa
• Phía Đông Bắc giáp huyện Hoằng Hóa
• Phía Tây giáp huyện Đông Sơn
• Phía Nam giáp huyện Quảng Xương
• Phía Đông giáp thành phố Sầm Sơn.

Thành phố Thanh Hóa cách thủ đô Hà Nội 160 km về phía Nam, cách thành phố Hồ Chí Minh 1562 km về phía Bắc, cách thành phố Sầm Sơn 16 km về phía Tây, Thanh Hóa là một trong 3 đô thị lớn nhất Bắc Trung Bộ, cùng với Vinh, Huế. Thành phố có diện tích 147 km², nằm ở trung tâm đồng bằng Thanh Hóa, đồng bằng rộng nhất trong các đồng bằng duyên hải miền Trung, có nhiều núi đất, núi đá nằm rải rác với những cánh đồng rộng - hẹp, nông - sâu.

Thành phố Thanh Hóa có núi Hàm Rồng chạy từ làng Dương Xá xã Thiệu Dương, men theo hữu ngạn sông Mã về đến chân cầu Hàm Rồng. Núi Hàm Rồng vừa dài vừa uốn lượn, đến khúc cuối thì phình to ra như một cái đầu có miệng khổng lồ, vì thế, dân gian đặt tên là núi Hàm Rồng. Núi Hàm Rồng nằm án ngữ cửa ngõ phía Bắc thành phố, theo tương truyền, núi Hàm Rồng có 99 đỉnh. Đặc điểm địa hình độc đáo đã vô tình tạo nên một cứ điểm phòng không vững chắc góp phần tạo ra huyền thoại về chiếc cầu Hàm Rồng không thể bị đánh sập trong chiến tranh chống Mỹ cứu nước. Ngoài ra, trong thành phố cũng có núi Mật Sơn là núi sót thấp nằm trên địa phận phường Đông Vệ.

Thủy văn

Sông Mã là con sông chính của thành phố. Theo tương truyền, nước sông chảy xiết và dũng mãnh như một con ngựa phi nước đại nên có tên là sông Mã. Con sông mở đầu bài thơ Tây Tiến của nhà thơ Quang Dũng ('Sông Mã xa rồi Tây Tiến ơi') khi chảy vào địa phận thành phố trở nên hiền hòa, uốn lượn quanh núi Hàm Rồng trước khi đổ ra biển. Sông Mã đã được chọn làm trục xương sống để xây dựng một thành phố hiện đại bên bờ sông Mã trong tương lai.

Ngoài ra, thành phố cũng có hệ thống sông đào bao gồm sông Thọ Hạc, sông Cốc, sông Lai Thành, sông Nhà Lê, sông Kênh Bắc trước đây được xây dựng để cung cấp tưới tiêu, chống hạn, chống lụt cho nhân dân trên địa bàn thành phố. Cùng với những con sông đào này là những cây cầu mà người dân thành phố thường dùng tên chúng để chỉ những khu vực không mang địa danh hành chính chính thức như cầu Cốc, cầu Sâng, cầu Hạc, cầu Bố, cầu Treo, cầu Lai Thành...

Khí hậu

Với vị trí trong vùng nhiệt đới gió mùa, trong một năm thành phố Thanh Hóa chịu ảnh hưởng của hai mùa nóng và lạnh rõ rệt. Mùa nóng bắt đầu từ cuối xuân đến giữa mùa thu. Ở khoảng thời gian này trong năm, thời tiết rất nắng, mưa nhiều, gây ra lụt lội và hạn hán. Những ngày có gió Lào, nhiệt độ còn được đẩy cao tới 39-40 độ C.[cần dẫn nguồn] Mùa lạnh bắt đầu từ giữa mùa thu đến hết mùa xuân năm sau. Mùa này thường hay xuất hiện gió mùa Đông Bắc, lại mưa ít; đầu mùa thường hanh khô. Mùa lạnh nhiệt độ có thể xuống thấp tới 5 - 6 độ C.[cần dẫn nguồn] Nhiệt độ trung bình cả năm từ 23,3 đến 23,6 độ C.[cần dẫn nguồn]Do nằm trong vùng đồng bằng ven biển, thành phố Thanh Hóa hàng năm có 3 mùa gió. Gió Bắc, hay gió mùa Đông Bắc, là nguồn không khí lạnh từ vùng Siberia thổi vào, gây ra mùa đông lạnh và giá buốt. Gió Tây Nam, hay gió Lào, từ vịnh Bengal qua Thái Lan rồi qua Lào, mang theo không khí nóng và khô rát vào những ngày hè. Cường độ gió Lào ở thành phố Thanh Hóa không mạnh bằng ở các tỉnh miền Trung khác. Gió Đông Nam, hay gió Nồm, là gió từ biển vào mang theo khí hậu mát mẻ.

Lượng mưa hàng năm trung bình đạt 1730 – 1980 mm.[cần dẫn nguồn]