Die Stadt liegt an der Nahtstelle der Indochinesischen und der Malaiischen Halbinsel am Chao-Phraya-Strom (in der westlichen Welt als Maenam bezeichnet, was wörtlich übersetzt Mutter des Wassers heißt, eigentlich aber ganz allgemein Fluss bedeutet) und nördlich des Golfs von Thailand durchschnittlich 20 Meter über dem Meeresspiegel. Der Chao Phraya hat eine Breite von etwa 400 Metern.
Das westlich des Chao-Phraya gelegene Gebiet wird Thonburi genannt und war bis 1971 eine eigenständige Stadt, während der östlich gelegene Teil vor mehr als zweihundert Jahren nur ein kleines Dorf war, hauptsächlich bewohnt von chinesischen Händlern.
Das Stadtgebiet hat eine Fläche von 1.565,2 Quadratkilometern, die gesamte Metropolregion eine Bodenfläche von 7.761,5 Quadratkilometern. Die geografischen Koordinaten der Stadt sind 13,45 Grad nördlicher Breite und 100,31 Grad östlicher Länge.
Für Bangkok ist die folgende Landnutzung dokumentiert (Stand: 2001):
Waldfläche: 1.665 Rai (2,7 km²), 0,2 % der Gesamtfläche
Landwirtschaftlich genutzte Fläche: 124.236 Rai (198,8 km²), 12,7 % der Gesamtfläche
Nicht klassifizierte Fläche: 852.362 Rai (1363,8 km²), 87,1 % der Gesamtfläche