Thành phố Thủ Đức nằm ở khu vực phía đông TP Hồ Chí Minh, bao gồm diện tích quận Thủ Đức + Quận 2 + Quận 9, tiếp giáp với các khu vực sau:
- Phía đông tiếp giáp TP Biên Hòa và huyện Long Thành (tỉnh Đồng Nai) với ranh giới chính là sông Đồng Nai
- Phía tây tiếp giáp quận Bình Thạnh, Quận 12, Quận 4, Quận 1 với ranh giới là sông Sài Gòn
- Phía nam tiếp giáp huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai với ranh giới là sông Đồng Nai và tiếp giáp với Quận 7 qua sông Sài Gòn
- Phía bắc tiếp giáp với TP Thuận An và Dĩ An – tỉnh Bình Dương.
