绵阳市位于四川省盆地的西北部，下辖三个市辖区、一个县级市和五个县。市辖区分别是涪城区、游仙区和安州区，县级市是江油市，而五个县分别是三台县、梓潼县、盐亭县、平武县和北川羌族自治县。绵阳市政府设在涪城区绵兴东路98号。
绵阳市是周边地区的科技中心，被誉为“中国科技城”。该市地处涪江中上游地带，东临广元市的青川县、剑阁县以及南充市的南部县、西充县；南接遂宁市的射洪市；西邻德阳市的罗江区、中江县和绵竹市；而西北部与阿坝藏族羌族自治州以及甘肃省的文县相连。绵阳市的地理位置大致介于北纬30°42′至33°03′、东经103°45′至105°43′之间，总面积约为20248.4平方千米。
