Берлин расположен на востоке Германии, в 70 километрах от границы с Польшей. Собственно город Берлин целиком располагается внутри федеральной земли Бранденбург. Исторический центр Берлина находится в низине, в пойме реки Шпрее, между двумя моренными возвышенностями, называемыми Барним и Тельтов. Существенная часть современного города расположена также на этих холмах: большая часть районов Рейникендорф и Панков расположена на Барним, а районы Шарлоттенбург-Вильмерсдорф, Штеглиц-Целендорф, Темпельхоф-Шёнеберг и Нойкёльн большей частью расположены на возвышенности Тельтов.
Город находится в умеренной климатической зоне. Среднегодовая температура составляет +9,2 °C. Самые тёплые месяцы — это июнь, июль и август с +16,6 до +18,4 °C, а самые холодные — декабрь, январь и февраль с −0,5 … +1,8 °C.