Пятигорск находится на Юге России в центральной части Предкавказья. Он является крупнейшим городом-курортом региона Кавказские Минеральные Воды. От краевой столицы – город Ставрополя — его отделяет 196 км. В 25 км от Пятигорска расположен главный транспортный узел региона – город Минеральные Воды. Выгодное положение Пятигорска обусловлено и его расположением на пересечении основных транспортных путей, ведущих в другие города региона – Железноводск, Ессентуки, Лермонтов, Кисловодск.
Площадь Пятигорска как муниципального образования равна 10 тыс. 373 га, из которых 9 тыс. 674 га – городские земли, 699 га – земли запредельного пользования.
Рельеф города сложный – от равнинного и волнистого до типичных форм горного рельфа. Средняя высота в курортной части Пятигорска составляет около 510-520 метров над уровнем моря. Это в свою очередь сказывается на пониженном атмосферном давлении – здесь оно колеблется от 710 до 735 мм ртутного столба. Умеренно-континентальный климат Пятигорска характеризуется мягкой зимой и жарким летом без резких перепадов годовых и суточных температур.
Отличительной особенностью восточной части Предгорного района является особый вулканический район с характерными куполовидными вершинами гор. Одни из них – это лакколиты (иногда специалистами называемые диапирами), такие как гора Машук и гора Лысая, другие – экструзивные горы, такие как гора Бештау и гора Бык.