小金井市は、東京都のほぼ中央、武蔵野台地の南西部にあり、都心から約25キロメートル西方に位置しています。

市の東は武蔵野市、三鷹市、西は国分寺市、南は調布市、府中市、北は小平市、西東京市に接しております。