원주시는 한반도의 중심부이자, 강원도의 남서부에 위치하고 있으며 반도의 백두대간에 남북으로 길게 뻗은 태백산맥을 중심으로 하여 서남쪽에 자리잡고 있다.
원주시를 둘러싼 지역으로는 동쪽의 영월·평창군, 서쪽의 경기도 여주·양평군, 북쪽의 횡성군, 남쪽의 충청북도 충주·제천시 등이 있다.
특히, 원주시는 남한강과 섬강을 경계로 경기도 여주군, 남한강과 운계천을 경계로 충청북도 충주시 등 2개의 다른 도와 접하고 있는 위치적 특성을 가지고 있다.