Нюрнберг расположен по обоим берегам реки Пегниц, которая берёт начало в 80 км к северо-востоку от города, протекает через город с востока на запад на протяжении 14 км (на территории старого города река разбита на участки, разделённые плотинами) и, покидая город в пределах Фюрта и сливаясь с рекой Редниц, образует реку Регниц.
Площадь города составляет 186,6 км². На западе Нюрнберг территориально соединился с полностью самостоятельным в административном отношении соседним городом — Фюртом. Города соединяет линия метро, проходящая по трассе первой в Германии железной дороги.