兰溪市位于浙江省中西部，地处钱塘江中游，金衢盆地北缘。光绪《兰溪县志》开宗明义载，邑虽褊小而实当四冲。踞杭严之上游，职衢婺之门钥，南蔽瓯括，北捍徽歙。定职方者，谓为浙东之要区，洵不诬也。婺、衢两江在兰阴山麓汇成兰江，北行至梅城汇新安江而称富春江，继续北行，至富阳以下，称钱塘江。兰溪自古有三江之汇，六水之腰，七省通衢之称。

市境东南邻金华市金东区、婺城区，西南接龙游县，西北毗连建德市，东北与浦江县、义乌市交界。兰溪市内水系属钱塘江水系，主要有三江衢江、金华江、兰江，五溪梅溪、甘溪、赤溪、游埠溪、马达溪组成。市树市花分别为樟树和兰花。