内江市市中区位于四川盆地川中丘陵地带中南部，沱江中下游右岸。东、北部隔沱江与东兴区相望，南部与自贡市大安区相邻，西南部与威远县接壤，西北部与资中县毗邻。据四川省测绘地理信息局、四川省民政厅、四川省国土资源厅发布的《四川省地理省情公报》，内江市市中区最东点东经105°05′58″、北纬29°32′21″，位于乐贤街道办事处；最西点东经104°49′37″、北纬29°30′03″，位于凌家镇；最南点东经104°57′31″、北纬29°25′11″，位于凌家镇；最北点东经104°58′55″、北纬29°40′31″，位于史家镇。东西跨度26.4千米，南北跨度28.3千米。行政区域面积386.2平方千米。一般海拔320～350米，平均海拔339米，城区平均海拔324米。最高点海拔448米，位于全安镇三灯寺；最低点海拔277米，位于龙门镇大溪口。

内江市市中区西北距成都市和东距重庆市直线距离均为150千米左右，位于成渝经济区的中心。通过成渝高速公路、内宜高速公路、内遂高速公路、内威荣高速公路、成渝公路、成渝高铁、绵泸高铁、成渝铁路、内昆铁路等与成都、重庆、泸州、宜宾、自贡、遂宁等城市呈放射状相连，对云、贵、川、渝四省市起着重要的连接作用。沿高速公路，西北距成都市172千米，东距重庆市170千米，西南距自贡市40千米，距宜宾市100千米，东南距泸州市110千米，东北距遂宁市120千米。乘坐成渝高铁、绵泸高铁列车，40分钟左右即可东抵重庆、西达成都、南至泸州。