Stockton ligger langs hovedveiene Interstate 5, Route 99 og Route 4, midt i jordbruksområdet i den sentralen dalen i California (Central Valley). Byen er forbundet vestover med San Francisco Bay Area med 126 km lange elven San Joaquin, og er med Sacramento den ene av delstatens to innlandshavner. I og rundt Stockton er det en rekke vannveier og elver som danner Californias store elvedelta.