Tripolis er lokalisert sentralt på Peloponnes på en bred bergslette omtrentlig ved 650 meter oppe. Tripolis er omgitt av fjell kledd med skog på alle kanter. Det høyeste fjellet er Mainalon i nordvest. Sørvest for sletten besto tidligere av våtområder som i dag har blitt drenert og omgjort til jordbruksland. På grunn av byens lokalisering i innlandet og dens høyde, har Tripoli en overgangsklima mellom Middelhavet og den kontinentale med tørre og varme somre og kalde vintre. Snø kan falle flere ganger mellom sent i oktober og tidlig i april. Sommertemperaturene kan gå over 40 grader celsius (største noterte er 44 greader) og vintertemperaturene kan gå ned mot 10 grader.