Nitra leží na území rozprestierajúcom sa medzi masívom Zobora (587 m) a vrchmi (Kalvária 215 m, Šibeničný vrch 218,5 m), ktoré možno považovať za časť Tribečského pohoria oddeleného riekou Nitrou od hlavného masívu. Kataster mesta meria 4083 ha, z toho zastavaná plocha 194 ha. Nadmorská výška sa pohybuje od 138 do 587 metrov nad morom. Poloha mesta Nitry je daná týmito krajnými súradnicami:
48° 17´18´´ severnej šírky (Čermáň) 48° 20´15´´ severnej šírky (Zobor) 18° 04´00´´ východnej dĺžky (Mlynárce) 18° 06´30´´ východnej dĺžky (mesto Nitra) Z geomorfologického hľadiska územie Nitrianskeho samosprávneho kraja patrí do Západných Karpát a Západopanónskej panvy a v rámci nich do 2 subprovincií: Malej Dunajskej kotliny a vnútorných Západných Karpát. Malá Dunajská kotlina je na území zastúpená Podunajskou nížinou, ktorá tvorí prevažnú časť územia, so svojimi jednotkami Podunajskou rovinou a Podunajskou pahorkatinou. Na J malou časťou zasahuje do územia Juhoslovenská panva tvorená Ipeľskou kotlinou. Vnútorné Západné Karpaty sú tvorené oblasťami Fatransko-tatranskou (Tríbeč, Považský Inovec), Slovenským stredohorím (Pohronský Inovec, Štiavnické vrchy, Krupinská planina) a Matransko-slanskou. Reliéf kraja je prevažne rovinný a nížinný.