Położenie geograficzne Wiesbaden jest charakterystyczne dla Taunus (południowa część Rhenish Slate Mountains) i Mainz Basin (północna część Upper Rhine Graben). Obszar miasta znajduje się w przybliżeniu na współrzędnych 50° 05' szerokości geograficznej północnej i 08° 15' długości geograficznej wschodniej. Południowe dzielnice graniczą z prawym brzegiem Renu i Menem. Centrum miasta leży w niecce, która jest wyraźnie zdefiniowana przez poszczególne przedgórza Taunus, które rozciągają się daleko w głąb obszaru miejskiego. Najwyższym wzniesieniem na obszarze Wiesbaden Taunus jest Hohe Wurzel (614 m n.p.m.), Schlossplatz w centrum miasta znajduje się 115 m n.p.m., a najniższym punktem jest Schiersteiner Hafen na 83 m n.p.m..

Cały obszar miasta obejmuje około 204 ^km2 i liczy około 284 600 mieszkańców (stan na 31 grudnia 2015 r.). Rozciągłość z zachodu na wschód wynosi około 20 km, a z północy na południe 18 km. Rozległe obszary leśne na północy, winnice na zachodzie i wzdłuż rzeki Main, a także grunty rolne na wschodzie graniczą z dzielnicami zewnętrznymi.

Ze względu na swoje osłonięte położenie, Wiesbaden cieszy się korzystnym klimatem. Średnia roczna temperatura wynosi obecnie około 9,8 °C, a roczne opady wynoszą 638 litrów/m2. Pięć dolin doprowadza wodę z rzeki Taunus do obszaru Alt-Wiesbaden. Są to, od zachodu na wschód: Wellritzbach (Klarenthal lub Klarenthaler Straße), Kesselbach (Adamstal), Schwarzbach (Nerotal), Dambach (Dambachtal) i Rambach. 26 gorących źródeł wypływa na powierzchnię w wąskim obszarze Kochbrunnen. Tam, gdzie Wilhelmstrasse spotyka się z Friedrichstrasse, wyżej wymienione strumienie łączą się, tworząc podziemny Salzbach (znany jako Rambach aż do Kurpark), który również zbiera spływy ze źródeł termalnych i mineralnych i spływa na południe między Biebrich i Amöneburg do Renu.

Najważniejsze obszary przemysłowe Wiesbaden znajdują się w południowych dzielnicach Biebrich, Schierstein, Amöneburg, Kastel i Kostheim. Duże osiedla przemysłowe rozwinęły się w obszarze Äppelallee między Schierstein i Biebrich, a także we wschodnich dzielnicach Erbenheim, Nordenstadt i Delkenheim.

Sieć kolei podmiejskiej "Rhein-Main" łączy miasto z Frankfurtem nad Menem, z dalszymi połączeniami kolejowymi na prawym brzegu Renu do Koblencji i koleją Ländchesbahn przez wschodnie przedmieścia do Niedernhausen z połączeniem do Limburgii. Miasto jest udziałowcem RMV (Rhein-Main-Verkehrsverbund), który został założony w 1995 roku. Główny dworzec kolejowy w Wiesbaden jest połączony z siecią ICE i dlatego jest stacją dalekobieżną.

Autostrada A 66 biegnie przez południową część miasta w kierunku Frankfurtu z węzłem do A 543 do Moguncji i A 671 do Rüsselsheim, skąd prowadzi dalej do Darmstadt. Autostrada A 3 zapewnia Wiesbaden szybkie połączenie z Kolonią i dalsze połączenie z Frankfurtem. Przez obszar miasta przebiegają również drogi federalne B 54, B 262, B 263, B 417 i B 455. Ponieważ południowe części miasta położone są nad Renem i Menem, Wiesbaden jest również zaangażowane w transport ludzi i towarów z północy na południe Renu i na wschód do regionu Main. Naprzeciwko Moguncji, na południe od miejsca, w którym Men wpada do Renu, znajduje się Mainspitzdreieck. W tym miejscu spotykają się autostrady A 671 i A 60.