Кюстендил е разположен в южната част на Кюстендилската котловина, в подножието на планината Осогово, на 527 метра надморска височина, по двата бряга на река Банщица, десен приток на река Струма. Южно от града се издига хълмът "Хисарлъка" - североизточно разклонение на Осогово. Разстоянието от Кюстендил до столицата София е 86 км, до границата с Република Македония е 22 км, до границата с Република Сърбия - около 30 км. Градът е важен шосен възел на пътя София - Скопие и ж.п.гара на линията София -Перник - Гюешево. През Кюстендил минава паневропейски транспортен коридор 8 (Вльора - Тирана - Скопие - София - Бургас - Азия).
През Кюстендил протичат две маловодни реки - Банщица и нейния приток - Колушка, като коритото на втората е изцяло покрито. На територията на града бликат множество топли минерални извори с лечебни свойства. Те са съсредоточени в разлома, разделящ планината Осогово от Кюстендилската котловина в една ивица дълга около 1 км и широка 200-250 м. Изворите (40 на брой) са каптирани в общ резервоар. Дебитът им е 35 л/сек. Минералната вода при каптажа е с температура 74° С - една от най-горещите в страната. Тя е бистра, безцветна със силен мирис на сероводород. Притежава доказани лечебни свойства за определен род заболявания. Кюстендилските минерални извори са благоприятни за лечение на дихателните пътища, на опорно-двигателния апарат и гинекологични заболявания. По своя химичен състав те са: хидрокарбонатно-сулфатно-натриеви с алкална реакция.
Кюстендил е център на земеделски район с вековни традиции в областта на овощарството, поради което градът и околностите му са известни като “овощната градина на България”.
Множеството минерални извори в съчетание с умерения климат, прекрасната природа и богатото културно-историческо наследство са благоприятни предпоставки за развитие на различни форми на туризъм.