Taipei ligger i Taipeibekkenet (台北盆地) i nordlige Taiwan og grenser i sør til elven Sindian (新店溪) og i vest til elven Danshuei (淡水河). De nordlige distriktene Shilin og Beitou fortsetter nord for elven Chilung (基隆河) og grenser til nasjonalparken Yangmingshan (陽明山國家公園). Det høyeste punktet i området er Cising som er 1 092 meter høyt. Fjellet ligger ved vulkangruppen Datun, i vestre Yangmingshan.