Пенза находится в центре европейской части России на Приволжской возвышенности, в 629 км (по автомобильной дороге М-5 Москва — Челябинск) к юго-востоку от Москвы. Город располагается на обоих берегах реки Суры. Площадь города 304,7 км².
Средняя высота над уровнем моря составляет 174 м. Наивысшая точка (280 м над уровнем моря) находится на холме Боевая гора, вытянутом с ЮЗ на СВ наподобие гряды. Самая низкая — 134 м.
