เมืองพิจิตรเป็นเมืองที่มีแม่น้ำน่านไหลผ่าน โดยตัวเมืองตั้งอยู่บริเวณริมฝั่งด้านตะวันตกของแม่น้ำน่านในท้องที่อำเภอเมืองพิจิตร และเป็นที่ตั้งของศาลากลางจังหวัด พื้นที่เขตเทศบาลมี 12.017 ตารางกิโลเมตร มีอาณาเขตติดกับพื้นที่ใกล้เคียง ดังนี้

• ทิศเหนือ ติดต่อกับตำบลปากทาง อำเภอเมืองพิจิตร
• ทิศใต้ ติดต่อกับตำบลท่าหลวง อำเภอเมืองพิจิตร
• ทิศตะวันออก ติดต่อกับตำบลปากทางและตำบลท่าหลวง อำเภอเมืองพิจิตร
• ทิศตะวันตก ติดต่อกับตำบลคลองคะเชนทร์ อำเภอเมืองพิจิตร