เทศบาลเมืองพระพุทธบาท ตั้งอยู่ทางทิศเหนือของจังหวัดสระบุรี ระยะทางห่างจากศาลากลางจังหวัดสระบุรีประมาณ 28 กิโลเมตร ห่างจากกรุงเทพมหานครประมาณ 136 กิโลเมตร มีพื้นที่ 29.6 ตารางกิโลเมตร ครอบคลุมพื้นที่ 4 ตำบล 32 หมู่บ้าน ของอำเภอพระพุทธบาท คือ

• ตำบลขุนโขลน หมู่ที่ 1–11
• ตำบลพระพุทธบาท ไม่มีการแบ่งหมู่บ้าน
• ตำบลธารเกษม หมู่ที่ 1, 7, 8, 9, 10 และ 12
• ตำบลพุคำจาน หมู่ที่ 7 และ 9

มีอาณาเขตติดต่อกับองค์กรปกครองส่วนท้องถิ่นข้างเคียงดังนี้

• ทิศเหนือ ติดต่อกับเทศบาลตำบลธารเกษม และองค์การบริหารส่วนตำบลพุคำจาน อำเภอพระพุทธบาท
• ทิศตะวันออก ติดต่อกับเทศบาลตำบลหน้าพระลาน อำเภอเมืองสระบุรี
• ทิศใต้ ติดต่อกับองค์การบริหารส่วนตำบลเขาวง เทศบาลตำบลพุกร่าง และเทศบาลตำบลหนองแก อำเภอพระพุทธบาท
• ทิศตะวันตก ติดต่อกับเทศบาลตำบลนายาว อำเภอพระพุทธบาท