耶路撒冷的地理坐标是31°47′N 35°13′E / 31.783°N 35.217°E / 31.783; 35.217 ；位于犹大山地南部的高原，包括橄榄山和瞭望山。耶路撒冷旧城的海拔高度约为760米。整个耶路撒冷周围被山谷与干涸的河床所包围，只有北面不是十分明显。

在耶路撒冷有3道明显的山谷：汲沦谷、欣嫩子谷和泰罗普河谷，在耶路撒冷城南交叉。汲沦谷经过旧城以东，将橄榄山与城市隔开。欣嫩子谷在耶路撒冷的西面，在圣经末世论中是地狱的象征。泰罗普河谷位于西北方，靠近今天大马士革门的位置，向南-东南注入西罗亚池。今天，泰罗普河谷大部分已被过去数千年来山谷内堆积起来的碎片所掩藏。

耶路撒冷的西面60千米就是特拉维夫和地中海，东面35千米是地球表面的最低点死海。耶路撒冷 邻近的城市有南面的伯利恒和拜特贾拉，东面的阿布迪斯和马阿尔阿杜米姆(Ma'ale Adummim)，西面的梅瓦塞莱特锡安(Mevaseret Zion，巴拉圭和玻利维亚使馆所在地)，北面的吉瓦特扎伊夫(Giv'at Ze'ev)。

气候

 耶路撒冷的纬度位于北回归线以北，靠近地中海，与以色列大部分地区一样，属于地中海气候。该市地处亚热带，在冬季也很温暖，但降雪不算罕见，通常每年至少会降雪一次。一月是一年中最冷的月份，平均高温为12摄氏度(53华氏度)，而一年中最热的月份是七月和八月，平均高温为29摄氏度(84华氏度)。年平均降水量接近590 毫米(23 英寸)，从5月到9月的夏季很少降水。 

耶路撒冷的空气污染主要来自于交通污染，特别集中于东耶路撒冷。耶路撒冷的许多主要街道无法适应交通量的增长，意味着司机被迫要在路上花费更多时间，将更多的一氧化碳释放到空气中。市内的工业污染很少，但是以色列地中海沿岸的工厂的污染物有可能向东传播到该市。

自从英国托管巴勒斯坦时期起，新建建筑物编号开始全部使用耶路撒冷石建造。尽管这些编号增加了建筑的费用，耶路撒冷石给这座城市带来独特、古旧的外观。