贝尔格莱德海拔116.75米,其核心地区位于萨瓦河和多瑙河的右岸。然而随着发展,城市市域已跨越萨瓦河,新贝尔格莱德和泽蒙都位于河的左岸。贝尔格莱德位于萨瓦河和多瑙河的交汇处,市区面积为359.96平方公里,而整个都市区面积则有3222.68平方公里。贝尔格莱德被认为处在西方世界和东方世界的十字路口。
贝尔格莱德属于大陆性气候,全年平均气温为11.7°C,最热的月份在7月,平均温度22.1°C。全年气温30°C以上有31天,25°C以上有95天。贝尔格莱德年降雨量为700毫米。全年日照时间2,096小时,其中7月和8月每天平均日照10小时,而12月和1月则仅有2—2.3小时。