Tarnowskie Góry są głównym miastem Garbu Tarnogórskiego.
Najwyższymi wzniesieniami są Sucha Góra (352 m n.p.m.) i Srebrna Góra (347 m n.p.m.) na południu miasta, na granicy z Bytomiem, a najniżej położone są dolina Stoły (254 m n.p.m.) oraz dolina jej dopływu – Granicznej Wody (255 m n.p.m.) w północnej części miasta.
Miasto od Bytomia dzieli 12 km, od Gliwic 22 km, od Katowic 25 km, a od Lublińca 26 km.
Podział administracyjny Miasto zajmuje obszar 83,88 km² (w przybliżeniu 13% powierzchni powiatu tarnogórskiego) i od 1998 składa się z 11 dzielnic (będących jednostkami pomocniczymi gminy): mały|left|Dzielnice Tarnowskich Gór Bobrowniki Śląskie-Piekary Rudne, Lasowice, Opatowice, Osada Jana, Pniowiec, Repty Śląskie, Rybna, Sowice, Stare Tarnowice, Strzybnica, Śródmieście-Centrum. Do 1977 w skład miasta wchodziły Boruszowice, Hanusek oraz Mikołeska, zaś do 1994 dzielnicą Tarnowskich Gór było Miasteczko Śląskie z Żyglinem i Żyglinkiem oraz Bibielą i Brynicą.
Granice Tarnowskie Góry graniczą z: Bytomiem na południu, Radzionkowem na południowym wschodzie, Nakłem Śląskim w gminie Świerklaniec na wschodzie, Miasteczkiem Śląskim na północnym wschodzie, Mikołeską, Boruszowicami i Hanuskiem w gminie Tworóg na północnym zachodzie, Miedarami, Laryszowem i Ptakowicami w gminie Zbrosławice na zachodzie.