图们市位于吉林省东部，东经 129°39′-130°46′、北纬42°46′-43°43′。东与珲春市相邻，西与延吉市、龙井市接壤，北与汪清县毗邻，南与朝鲜隔图们江相望（国境线全长60.6千米）。总面积1142.3平方千米，总人口13万人（2009年）。辖3个街道、4个镇：向上街道、新华街道、月宫街道、月晴镇、石砚镇、长安镇、凉水镇。市政府驻向上街道友谊街30号。
地形为一面临水、三面环山的长条状半山区。河流有图们江、嘎呀河、布尔哈通河等。属温带湿润季风气候，1月均温-15℃，7月均温22℃，年均温6.6℃，年降水量618.9毫米。矿藏有花岗岩、粘土、河砂、硅石、大理岩、铅锌矿、矿泉水等。长图铁路、牡图铁路、302国道、G12珲乌高速公路过境，图们江大桥通朝鲜南阳市。名胜古迹有图们江公园、凤梧水库、东北解放纪念馆等。