Sinop, Karadeniz kıyı şeridinin kuzeye doğru en çok sivrilerek uzanmış bulunan Boztepe Burnu ve Yarımadası üzerinde kurulmuştur. 41o 12' ve 42o 06' kuzey enlemleri ile 34o 14' ve 35o 26' doğu boylamları arasında yer alır.

İlin yüzölçümü 5862 km2 olup il bu yüz ölçümünle %0.8'ini kaplar. Batısı Kastamonu, güneyi Çorum, güneydoğusu Samsun illeri, kuzeyi ise Karadeniz ile çevrilidir. 475 km. uzunluğundaki sınırlarının 300 km.si kara, 175 km.si ise deniz kıyısıdır.

Dağlar denize paralel olarak uzanmış olup, kuzeybatıda yükselen dağlar Merkez İlçe sahillerine 9-10 km yaklaştıkça alçalır ve sahil ovaları meydana getirir. En yüksek tepeler Ayancık'ta Çangal (1.605 m.) ve Boyabat'ta Dranaz ( 1.345 m.)dır.

Boyabat- Durağan yöresindeki Kızılırmak vadisi dışında önemli vadi yoktur. Sinop ve Boyabat düzlükleri en önemli ova benzeri yerlerdir.
Önemli akarsulardan Gökırmak Boyabat ovasını sulayıp Kızılırmak'a karışır. Çatalzeytin, Ayancık, Karasu, Kanlıçay ( Güzelceçay) ve Kabalı çayları Karadeniz'e dökülür.

Şehrin biri kuzeybatısında, biri güneydoğusunda olmak üzere iki limanı vardır. Esas limanı, güneydoğudaki koyda bulunur. Kuzeybatısındaki Akliman ve Hamsaroz Koyu eski devirlerin barınak yerlerindendir.