La ciudad de Barranquilla se encuentra ubicada en la Costa Atlántica, al norte de Colombia, a orillas de la desembocadura del Río Grande de la Magdalena y del Mar Atlántico. La parte Oriental de la ciudad está bañada por el Río Magdalena y la parte Norte por la Ciénaga de Mallorquín y el Mar Atlántico. La ciudad también se comunica con el río a través de los Caños de La Ahuyama, Los Tramposos, Arriba, Las Compañías y del Mercado.

Barranquilla limita al norte de manera natural con el Mar Caribe y políticamente con Jamaica, República Dominicana y Haití; al sur con los municipios de Soledad y Galapa; al oriente y nororiente con el río Magdalena; al occidente y noroccidente con el municipio de Puerto Colombia; en el suroccidente, en un pequeño tramo, con el municipio de Tubará. Los límites naturales de Barranquilla son el mar Caribe y el río Magdalena al oriente y nororiente.

Barranquilla tiene una extensión de 15.400 hectáreas, equivalentes a unos 154 kilómetros cuadrados, sin incluir, el barrio Las Flores, el corregimiento de La Playa, el Tajamar Occidental de Bocas de Cenizas y la reciente anexión de una parte del barrio Simón Bolívar que pertenecía al municipio de Soledad.