Das Gebiet der Stadt umfasst eine Fläche von 186,38 km². Im Westen ist die Bebauung mit der Nachbarstadt Fürth und im Südwesten mit Stein zusammengewachsen. Nördlich der Stadt liegt relativ flach das fruchtbare Knoblauchsland, welches zugleich auch die westliche Anflugschneise für den Nürnberger Flughafen bildet, sowie nach Nordosten hin der Sebalder Reichswald, der sich an wenigen Stellen auf knapp über 400 m erhebt.
Die nördliche Begrenzung der Altstadt bildet der Burgberg mit der Nürnberger Burg und der zu großen Teilen erhaltenen Stadtmauer; etwas östlich, ebenfalls auf der Nordseite der Pegnitz, erhebt sich der parkartig gestaltete Rechenberg.