Au cœur du Bassin parisien, deux îles sur la Seine constituent le cœur historique de Paris : l'île de la Cité à l'ouest et l'île Saint-Louis à l'est. La ville s'étend de part et d'autre du fleuve, sur une superficie environ deux fois supérieure au nord, sur la rive droite, à celle au sud, sur la rive gauche.
Plusieurs reliefs composés de buttes-témoin gypseuses forment de petites collines[s 1] : sur la rive droite Montmartre (131 m), Belleville (128,5 m), Ménilmontant (108 m), les Buttes-Chaumont (103 m), Passy (71 m) et Chaillot (67 m) ; sur la rive gauche Montparnasse (66 m), la Butte-aux-Cailles (63 m) et la Montagne Sainte-Geneviève (61 m).
Point zéro des routes de FranceParis intra-muros, délimitée de fait en 1844 par l'enceinte de Thiers, puis administrativement en 1860 par l'annexion de communes ou de leurs quartiers, est aujourd'hui séparée de ses communes limitrophes par une frontière artificielle[6], le boulevard périphérique, voie rapide urbaine de 35 km. Les accès routiers se font par les portes de Paris ou par les routes et autoroutes qui rejoignent cette rocade, dont la couverture progressive permet de mieux ouvrir Paris à son agglomération.
Au-delà de l'enceinte de Thiers, deux grands espaces boisés ont été aménagés par Haussmann sur des communes voisines, avant d'être rattachés à Paris en 1929 : à l'ouest, le Bois de Boulogne (846 hectares, 16e) et à l'est, le Bois de Vincennes (995 hectares, 12e), ce qui porte le périmètre de la ville à 54,74 km. Paris s'étend également sur l'héliport (15e arrondissement). Plus anecdotique, depuis 1864, la ville de Paris est propriétaire du domaine entourant les sources de la Seine[7], à 231 km de la ville.
La superficie de la ville de Paris est de 105 km2 (113e rang des communes de France métropolitaine), celle de son unité urbaine de 2 723 km2, rassemblant 10 197 678 habitants[8] répartis, en 1999, dans 396 communes d'Île-de-France[9].
Le point zéro des routes de France est matérialisé sur une dalle située devant Notre-Dame de Paris