Cao Bằng là tỉnh miền núi, biên giới nằm ở vùng Đông Bắc, phía Bắc và Đông Bắc giáp Quảng Tây (Trung Quốc), đường biên giới dài trên 333 km, phía Tây giáp 2 tỉnh Hà Giang và Tuyên Quang, phía Nam giáp 2 tỉnh Bắc Kạn và Lạng Sơn. Theo chiều Bắc – Nam 80 km (từ xã Đức Hạnh, huyện Bảo Lâm đến xã Quang Trọng, huyện Thạch An). Theo chiều Đông – Tây 170 km (từ xã Lý Quốc, huyện Hạ Lang đến xã Thạch Lâm, huyện Bảo Lâm).

Tỉnh Cao Bằng được giới hạn trong tọa độ địa lý từ 22o21'21" đến 23o07'12" vĩ độ Bắc và từ 105o16'15 kinh độ Đông với tổng diện tích tự nhiên của tỉnh là 6.703,42 km2. Phía Bắc và phía Đông giáp tỉnh Quảng Tây nước Cộng hòa nhân dân Trung Hoa với đường biên giới dài hơn 333km; Phía Nam giáp tỉnh Bắc Kạn và tỉnh Lạng Sơn; Phía Tây giáp tỉnh Hà Giang và tỉnh Tuyên Quang. Trung tâm tỉnh là Thành phố Cao Bằng cách thủ đô Hà Nội 286 km theo đường Quốc lộ 3, cách thành phố Lạng Sơn khoảng 130 km theo đường Quốc lộ 4A.