本市東臨八德鄉，北伸大園鄉，東北銜接桃園市，南毗平鎮市與龍潭鄉相連，西鄰新屋鄉，西南界連楊梅鎮，西北瀕觀音鄉，四通八達。全市東西長10.64公里，南北寬7.38公里，總面積為76.52平方公里，以地形區分為街市中心、內壢、龍崗、大崙四部分、地勢高亢平坩，是一塊災害甚少的福地。

　　境內水渠豐沛，老街溪、新街溪蜿蜒市區而過，農作又得桃園與石門大圳灌溉之利，連年豐收。而自石門水庫完成後，耕作、飲水更不虞匱乏，可謂集天時、地利、人和於一市的人間桃源。 本市的地理位置，可從經緯度、山川和相鄰鄉鎮三方面來看：

（一）經緯度的位置：
　　　中壢市的四極地點和經緯度：極東在埔頂的仁美新村，東經121度15分06秒（與北緯24度57分16秒相交），極西在過嶺西南角民族路和新觀路（桃111道）相交處，東經121度08分37秒（與北緯24度58分02秒相交點），極南在龍崗圓環西南約一百公尺處，北緯24度55分36秒（與東經121度14分03秒相交點），極北在月眉里的雙叉港（大崙溪極其西支流會合點） ，與北緯25度01分48秒（與東經121度10分27秒相交點）。

（二）山川的位置：
　　　本市不靠山，也不靠海，山海都在市境之外，只能遠眺。桃園縣是個沖積扇地，現在分裂成為數個高低不等的台地面。中壢台地面以中壢市街地為中心，大致已中壢、平鎮兩市為範圍。南高北低，本市南端海拔約170公尺，緩緩下降至北端的70公尺左右，少有起伏。早年的中壢稱為澗仔壢，今日本市核心市區仍未在二大溪流之間：老街溪和新街溪。惟從全市看來，是五河並流，五河自西而東排列是：大崙溪（下游雙溪又稱新厝港溪）、洽溪河（下游田心溪）、老街溪（中壢溪）、新街溪（石頭溪）和黃墘溪（下游埔心溪） ，前四條都源出南方高台地，本使為其中游河段，唯有黃墘溪源自本市內壢；但五河都北流至大園出海。

（三）相鄰的位置：
　　　本市為在桃園縣平地行政區的中央，一市而與同級八個行政區相鄰，在全縣為陸鄰最多，自然形成縣內交通縣輻奏中心。北鄰大園鄉，不但界線最長，犬牙交錯，長達21.1公里，佔總長的37.3％兩市鄉互為緊鄰，關係密切。東面的斷崖，自北而南分別與蘆竹鄉、桃園市和八德市為鄰；界線都不長，分別為3.1、1.7和5.3公里、以對桃園為最短，卻因係全省南北交通大道所經，自古以來往最頻繁。中壢市的西面，自南而北分別與楊梅鎮、新屋鄉和觀音鄉街界，界線分別為1.9、3.2和13.9公里。對楊梅鎮界線為八行政區中最短，以前來往都假道平鎮市為捷徑。

　　綜觀本市東北二面的鄰區，居民多操閩南語；西南二面的鄰區多為客家語居民；故本市實為兩種方言的交會地帶。本市東、北兩地區居民以操閩南語為主，西、南兩地區居民以操客家為主。由於長久相處，加以交通發達和商務需要，本市居民皆能操兩種方言，其流利程度為相鄰其他地方所難及。

　　自傳統文化而言，位居全縣地理中心的龍潭鄉，維護客家文化最具成就，為對外交通不及本市方便，桓以本視為對外門戶，故本市實為縣內南區客家文化中心，文教和學術機構亦為全縣之最多。