Byen ligger i Matlazincodalen, 70 km sørvest for Mexico by, på 2 680 meters høyde. Den er dermed den høyest beliggende delstatshovedstad i landet. På grunn av høyden er klimaet kjøligere enn i Mexico by, og i områdene rundt byen faller det snø om vinteren. Her finnes det også vintersportssteder. Fjellet og vulkanen Nevado de Toluca befinner seg like i utkanten av byen.