兰溪市位于浙江省中西部，地处钱塘江中游，金衢盆地北缘，主要有三江、五溪组成。市境东南邻金华市金东区、婺城区，西南接龙游县，西北毗连建德市，东北与浦江县、义乌市交界。东西长67、5公里，南北宽38、5公里，总面积1313平方公里，距金华市区20.5公里，杭州132公里。

兰溪地处金衢盆地北缘，地质学上称为“绍兴江山深断裂带”，地层展布相当齐全。岩体以沉积岩为主，有少量侵入岩体和次火山岩体。

境域地貌为浙中丘陵盆地地貌。东北群山环抱，西南低丘蜿蜒，中部平原舒展。境内有四支山脉：北部东部为龙门山脉和金华山脉，西北为千里岗山脉支脉，南部为仙霞岭山脉余脉。三块丘陵：北部丘陵、南部丘陵和西部丘陵。两个盆地：金衢盆地和墩头盆地。一片平原：三江河谷平原。