Die schwäbische, 108 qkm große Universitätsstadt und Große Kreisstadt Tübingen liegt etwa 40 Kilometer südlich der baden-württembergischen Landesmetropole Stuttgart, ungefähr 20 Kilometer nordwestlich der Schwäbischen Alb und knapp 20 Kilometer östlich des Schwarzwaldes. Die Stadt ist als Oberzentrum Teil der Region Neckar-Alb im Verdichtungsraums Stuttgart.
Tübingen liegt am nordschwäbischen Hauptfluss, dem Neckar. Weitere Fliessgewässer im Tübinger Stadtgebiet sind der Goldersbach, die Steinlach und die Ammer.
Wegen der Lage Tübingens im relativ hochgelegenen Neckartal erreicht selbst der niedrigste Punkt im Stadtgebiet noch eine Höhe von über 300 Meter über dem Meeresspiegel. Höchste Stelle im hügelreichen Tübingen ist der Hornkopf mit 515 Metern Höhe. Eine geographische Sonderheit der Stadt ist, dass sie den geographischen Mittelpunkt des Bundeslandes ausmacht: Ganz genau liegt Baden-Württembergs durch einen großen Stein symbolisierte Mitte im Elysium, einem Wäldchen nahe des Botanischen Gartens auf 48° 32? 15,9? nördlicher Breite, 9° 2? 28,21? östlicher Länge.
In unmittelbarer Nachbarschaft grenzen elf Orte an Tübingen. Davon gehören Dettenhausen, Kirchentellinsfur, Kusterdingen, Gomaringen, Dußlingen, Rottenburg am Neckar und Ammerbuch wie Tübingen selbst zum Landkreis Tübingen. Walddorfhäslach und Pliezhausen sind Gemeinden des Landkreises Reutlingen. Zum Landkreis Böblingen zählen Altdorf und Weil im Schönbuch.
Tübingen ist in 23 Stadtteile gegliedert, von denen die zehn 1934 beziehungsweise in den 70er Jahren eingemeindeten, besondere kommunalrechtliche Befugnisse besitzenden Stadtteile unter dem Begriff “äußere Stadtteile” zusammen gefasst werden: Bebenhausen, Bühl, Hagelloch, Hirschau, Kilchberg, Pfrondorf, Unterjesingen und Weilheim sowie die bereits 1934 eingemeindeten Lustnau und Derendingen. Die übrigen Stadtteile Tübingens mit Zentrum, Weststadt, Südstadt, Österberg, Wanne und Universität werden als “Kernstadt” bezeichnet.