Phan Thiết là đô thị Duyên Hải Cực Nam Trung Bộ, thuộc khu vực Nam Trung Bộ, tuy nhiên, theo quy hoạch phát triển đến năm 2025, nó sẽ là đô thị cấp vùng Đông Nam Bộ.[1] Diện tích tự nhiên là 206,45 km², bờ biển trải dài 57,40 km.
Phan Thiết là tỉnh lỵ, trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa và khoa học kỹ thuật của tỉnh Bình Thuận. Phan Thiết nằm trên quốc lộ 1A (chiều dài quốc lộ 1A đi qua là 7 km), trung tâm hành chính Thành phố Phan Thiết cách trung tâm hành chính Thành phố Hồ Chí Minh 183 km về hướng đông bắc. Phan Thiết là đô thị Duyên Hải Cực Nam Trung Bộ, thuộc khu vực Nam Trung Bộ, tuy nhiên, theo quy hoạch phát triển đến năm 2025, nó sẽ là đô thị cấp vùng Đông Nam Bộ.[1] Diện tích tự nhiên là 206,45 km², bờ biển trải dài 57,40 km.

Vị trí:
Thành phố Phan Thiết hình cánh cung trải dài từ: 10°42'10" đến 11° vĩ độ bắc.
Phía đông giáp biển Đông.
Phía tây giáp huyện Hàm Thuận Nam - tỉnh Bình Thuận.
Phía nam giáp biển Đông và huyện Hàm Thuận Nam - tỉnh Bình Thuận.
Phía bắc giáp huyện Hàm Thuận Bắc và huyện Bắc Bình - tỉnh Bình Thuận.
Giữa trung tâm thành phố có sông Cà Ty chảy ngang, chia Phan Thiết thành 2 ngạn:
Phía nam sông: khu thương mại, điển hình là Chợ Phan Thiết.
Phía bắc sông: gồm các cơ quan hành chính và quân sự trung tâm mới của Phan Thiết đang được xây dựng tại khu vực phường Phú Thủy và Xuân An trên một diện tích 300ha gồm các tòa cao ốc hành chính mới, liên hợp trung tâm thương mại, nhà thi đấu mới Tỉnh Bình Thuận, khu dân cư mới sức chứa 50,000 người cùng nhiều công viên, các khu dịch vụ và trường học.
Mở rộng hành chính thành phố:
Sau khi được chính phủ công nhận đô thị loại 2 cuối năm 2009. Thành phố Phan Thiết tiếp tục quy hoạch, định hướng phát triển không gian đô thị theo 6 hướng. Hướng tây phát triển theo QL1A tiếp giáp với khu đô thị Ngã Hai và khu công nghiệp Hàm Kiệm; hướng đông bắc phát triển ra trung tâm xã Hàm Thắng và thị trấn Phú Long; hướng bắc phát triển theo QL28; hướng tây bắc phát triển theo tỉnh lộ 718; hướng đông phát triển theo tỉnh lộ 706B, tỉnh lộ 716 và khu vực Hàm Tiến - Mũi Né; hướng tây nam phát triển theo tỉnh lộ 719 hình thành khu đô thị du lịch Tiến Thành. Cơ bản đến năm 2020, sát nhập một số đơn vị hành chính của huyện Hàm Thuận Bắc và huyện Hàm Thuận Nam vào thành phố, dân số đạt trên 350.000 người. Diện tích tự nhiên tăng lên 276,260 km² (tăng 69,8 km² so với hiện nay), phấn đấu trở thành đô thị loại 1.
Đến năm 2030 Phan Thiết trở thành cửa ngõ của vùng kinh tế trọng điểm phía nam, Tây nguyên và Nam Trung bộ với quy mô dân số nội thành Phan Thiết đạt trên 400.000 người

Địa hình:
Phan Thiết có địa hình tương đối bằng phẳng, có cồn cát, bãi cát ven biển, đồi cát thấp, đồng bằng hẹp ven sông. Có 3 dạng chính:
Vùng đồng bằng ven sông Cà Ty.
Vùng cồn cát, bãi cát ven biển. Có địa hình tương đối cao.
Vùng đất mặn: ở Thanh Hải, Phú Thủy, Phú Trinh và Phong Nẫm.
Khí tượng-Thủy văn:
Thành phố Phan Thiết nằm trong vùng khô hạn, khí hậu nhiệt đới điển hình, nhiều gió, nhiều nắng, ít bão, không có sương muối, có nhiệt độ trung bình hàng năm từ 26 °C đến 27 °C. Tháng 1, tháng 2 và tháng 12 (nhiệt độ trung bình 25,5 °C) mát hơn so với các tháng khác trong năm. Tháng 4 và tháng 5 là những tháng nóng nhất ở Phan Thiết, nhiệt độ có khi lên đến 29 °C. Độ ẩm tương đối trung bình hàng năm từ 78 đến 80,7%.