立川市は、東京都のほぼ中央の西よりに位置しており、多摩地域の中心部分にあって、昭島市、小平市、日野市、国分寺市、国立市、福生市、東大和市、武蔵村山市と接し、地形は平坦だ。
 市域の南側には多摩川が東西に流れ、北側では玉川上水の清流が流れる。