蒙特利尔大致上以圣劳伦大道为中心分界,大道以东为东区,西边为西区。蒙特利尔位于魁北克西南部圣劳伦斯河与蒙特利尔河汇流处的蒙特利尔岛上,面积4259平方千米。城市中心坐标为北纬35°07,西经94°21。市中心距离首都蒙特利尔约190千米,距魁北克省首府魁北克市约290千米;距安大略省首府多伦多约539千米。蒙特利尔岛扼五大湖至大西洋海道的咽喉,独特的地理位置造就了蒙特利尔发达的海运。
蒙特利尔的圣劳伦斯河以北为山区和高地,城市东面紧邻加斯佩半岛,西面为圣罗伦斯低地,蒙特利尔还有两座海拔较高的山峰,分别是海拔1622米高的蒙特德伊贝维尔山和海拔1268米高的雅克卡蒂埃山。蒙特利尔因其市中心瞩目的皇家山(Mont Royal)而得名。