El área municipal es de 702 km²; limita al norte con los municipios de La virginia, Marsella y Dosquebradas, al este con Santa rosa de cabal y el departamento del Tolima, al sur con los departamentos de Quindío y Valle de cauca, al oeste con el municipio de Balboa y el departamento del Valle del cauca. Pereira es el primer centro urbano del eje cafetero y el segundo de la región paisa.
La mayor parte del territorio municipal corresponde al relieve escarpado de la Cordillera Central. Entre los accidentes orográficos se destacan los nevados del Quindío, del Ruiz y Santa Isabel, situados en los límites con los departamentos de Quindío, Caldas y Tolima respectivamente. Igualmente cuenta con otros accidentes como Santa Bárbara, también conocido como el Alto del Nudo. El sistema hidrográfico del municipio comprende los ríos Cauca, Barbas, La Vieja, Atún y Consota, con sus numerosos afluentes. Por lo quebrado de su relieve, goza de variedad de climas, presentando los siguientes pisos térmicos: cálido, 60 km²; medio, 367 km²; frío, 70 km² y páramo, con 107 km².