Secara geografis kota ini terletak pada {{coor dm|32|38|LUN|51|29|BTE}}, di dataran Zayandeh-Rud yang subur, di kaki pegunungan Zagros. Kota ini menikmati iklim yang nyaman dan musim yang teratur. Hingga sejauh 90 km utara Isfahan tidak ada rintangan apapun. Angin utara bertiup dari arah ini. Isfahan terletak pada jalur lintasan utara-selatan dan barat-timur utama Iran. Kota ini terletak pada ketinggian 1.590 m di atas permukaan laut. Setiap tahun Isfahan menerima rata-rata 355 mm curah hujan. Temperaturnya merentang antara 2°-28°[[Celcius|C]]. Rekor tertingginya adalah 42°[[Celcius|C]] dan rekor terendahnya -19°[[Celcius|C]].
Bagian selatan dan barat Isfahan bergunung-gunung dan di sebelah utara dan timurnya berbatasan dengan dataran yang subur. Dengan demikian iklim Isfahan berbeda-beda dan sesekali banyak turun hujan, dengan curah hujan rata-rata antara 100-150 mm.
