Palmerston North dekkjer eit område på 325,94 km² og ein million menneske bur innanfor ein radius på 100 km. Byen ligg om lag 140 km nord for hovudstaden Wellington, i den austlege delen av Manawatu Plains, og nær den nordlege breidda til elva Manawatu River. Han ligg 35 km frå elvemunningen, og 12 km frå Manawatu Gorge.