Coğrafi bakımından ilçe engebeli bir bölgede yerleşmiştir. İlçenin en alçak noktası 300 metre, en yüksek noktası 1750 metre, şehir merkezinin en alçak noktası 400 metre, en yüksek noktası ise 600 metre civarındadır. İlçenin yüzölçümü 1013 km2’dir ve bunun büyük bölümü ormandır.

Safranbolu kuzeybatı Karadeniz bölgesinde Karabük iline bağlı bir ilçe merkezidir. Denizden kuş uçumu 65 km. içerde bulunan, koordinatları 41°-16' kuzey enlemi ile 32°-41' doğu boylamındadır.

Komşu iller; Bartın ve Kastamonu,
Komşu ilçeler; Ulus, Eflani, Araç ve Ovacıktır.

İklimi

Safranbolu, Karadeniz ve İç Anadolu iklimi arasında bir geçiş kuşağındadır. Kara iklimi özelliklerinden şiddetli kış ve kurak yaz görülmez. Yağışlar mevsimlere dağılmakla beraber kara iklimi etkisiyle en çok yılın ilk yarısında düşer. Kış ve ilkbahar uzun sürer. Yaz temmuz başından eylül sonuna kadar devam eder. Kar yağışı ise Aralık ayında başlar.

En sıcak aylar;
Temmuz, Ağustos – (ortalama max. 40° C)

En soğuk aylar;
Ocak, Şubat, Mart – (ortalama min. -10° C)

En yağışlı aylar;
Ocak, Şubat, Haziran – ( aylık ortalama 50 mm.)

En kurak aylar;
Temmuz, Ağustos, Eylül – (aylık ortalama 22mm.)

Yıllık ortalama yağış; 500 mm.
Yıllık ortalama yağışlı gün sayısı; 67
Yıllık karla örtülü gün sayısı; 35
Yıllık ortalama nem; %60

Şehir merkezinin farklı yükseklikler üzerinde kurulmuş olması ve çevresinde ormanların bulunması nedeniyle, Çarşı bölgesi ile Bağlar arasında sıcaklık farklılıkları vardır. Vadi içinde bulunan Çarşı bölgesi daha ılık ve rüzgarlardan korunmalı olduğundan kışlık yerleşim bölgesidir. Daha yüksekte bulunan bağlar kesimi ise hava akımlarına açık, yaz aylarında serin, kış aylarında karlı olması nedeniyle yazlık yerleşim bölgesidir. Komşu ilçeler; Ulus, Eflani, Araç ve Ovacıktır.