Konstanz liegt am Bodensee, am Ausfluss des Rheins aus dem oberen Seeteil direkt an der Grenze zur Schweiz (Kanton Thurgau). Die Schweizer Nachbarstadt Kreuzlingen ist mit Konstanz zusammengewachsen, so dass die Staatsgrenze mitten zwischen einzelnen Häusern und Straßen hindurch, aber auch zum Tägermoos hin entlang des Grenzbaches bzw. Sau-Baches verläuft. Bei gutem Wetter kann man die Alpen sehen, besonders bei Föhn.

Auf der linken (südlichen) Rheinseite liegen vor allem die Altstadt und der Stadtteil Paradies; die meisten der neueren Stadtteile hingegen befinden sich auf der rechten (nördlichen) Rheinseite, auf der Halbinsel Bodanrück zwischen dem Untersee und dem Überlinger See. Die Konstanzer Altstadt und die westlich anschließenden Stadtteile sind die einzigen Gebiete Deutschlands, die südlich des Seerheins, auf der „Schweizer Seite“, liegen. Dieses Gebiet ist auch – neben der Kollerinsel bei Brühl – eines der beiden linksrheinischen Landesgebiete Baden-Württembergs.

Die Agglomeration Konstanz-Kreuzlingen umfasst gut 115.000 Einwohner (2005). Viele Konstanzer haben ihren Erwerb in der Schweizer Nachbarstadt oder in deren Umgebung. Umgekehrt besorgen die Kreuzlinger ihren täglichen Bedarf häufig in Konstanz. Kreuzlingen und Konstanz arbeiten bei manchen Anlässen zusammen, so zum Beispiel beim Seenachtfest, der GEWA-Messe, beim zweitägigen Flohmarkt und beim gemeinsamen Bau der Eissporthalle. Ebenso gibt es einen teilweise gemeinsamen Busverkehr und gemeinsame Versorgungseinrichtungen (Stromnetz, Gasversorgung, Abwassernetz).

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Das Stadtgebiet hat 34 Kilometer Uferlinie und umfasst 1,31 km² Wasserfläche. Tiefster Punkt ist der Seespiegel mit 395 m ü. NN (Mittelwasserstand), der höchste Punkt mit 570 m ü. NN liegt beim Rohnhauser Hof in Dettingen.