Grad Zaječar, geografski, administrativni, privredni, politički i kulturni centar opštine i Zaječarskog okruga, nalazi se u Zaječarskoj kotlini (između 43°54' i 43°42' severne geografske širine, 22°07' i 22°24' istočne geografske dužine i 137 m apsolutne nadmorske visine), na 11 km od granice prema Bugarskoj, u međurečju i na sastavcima Crnog i Belog Timoka.
Opština Zaječar se nalazi u centralnom delu Timočke krajine, na krajnjem istoku Srbije. Površina opštine Zaječar je 1.069 km2 (oko 15 % površine Timočke krajine). Na teritoriji opštine Zaječar preovlađuje brdsko-planinsko zemljište, sa zaječarskom kotlinom u centru. Zaječarsku opštinu presecaju Crni i Beli Timok, koji se kod Vražogrnca spajaju u Veliki Timok. Na teritoriji opštine nema prirodnih jezera, ali postoje tri veštačka (akumulaciona) jezera: Grliško, Rgotsko i jezero Sovinac. U opštini Zaječar poznata su dva termomineralna izvora: Gamzigradska Banja i Nikoličevo. Zaječarska opština se nalazi u kontinentalnom klimatskom pojasu. Klima je vlažno umerena, sa toplim i suvim letom i umereno hladnom zimom.
Grad je izgrađen na raskrsnici magistralnih puteva: Paraćin - Zaječar – Kula – Vidin; Paraćin – Zaječar – Negotin - Kladovo - rumunska granica, Paraćin – Zaječar – Knjaževac – Niš i Kladovo - Negotin – Zaječar – Knjaževac – Niš. Magistralni pravci ka Vidinu i Sofiji su, pored magistralnog puta Beograd – Donji Milanovac – Kladovo – Negotin i dalje, jedina i najkraća putna veza Evrope i ostalog dela naše države ka severnoj Bugarskoj i južnoj Rumuniji i dalje prema Crnomorskom basenu, što Zaječaru daje poseban međunarodni značaj.