Расположен в Западном Забайкалье, при впадении реки Уды в Селенгу, в ста километрах к востоку от Байкала, в 5532 км от Москвы.

Город раскинулся в Иволгино-Удинской впадине, которая представляет собой зажатую между горами слабохолмистую равнину, вытянутую с юго-запада на северо-восток и ограниченную с северо-запада отрогами хребта Хамар-Дабан, с севера — хребтом Улан-Бургасы, с юго-востока — хребтами Ганзуринский и Цаган-Дабан.