Die Stadt liegt auf 33,5° südlicher Breite an der Pazifikküste, im südlichen Teil einer Bucht (Bahía de Valparaíso), über 120 Kilometer bzw. 2 Stunden per Fernstraße westlich der Hauptstadt Santiago de Chile. Die Einwohner der Stadt werden im Spanischen Porteños genannt (von span. puerto, Hafen). Gegenüber in der Bucht liegt die Stadt Viña del Mar, ein mondäner Urlaubsort mit vielen Hochhäusern und einem Casino. Der Ballungsraum Valparaíso-Viña del Mar ist nach Santiago de Chile der zweitgrößte des Landes.