Palermo is aan die noordweste van die eiland geleë, aan die Tirreense See en daarmee ook aan die Middellandse See. Die stad kyk uit oor die baai van Palermo wat omring word deur 'n aantal berge waaronder Monte Pellegrino, wat saam 'n pragtige beskutting vir die baai vorm wat bekend staan as die Concha d'Oro (die Goue Skulp). Hoewel die Eoliese eilande nie maklik vanuit Palermo bereikbaar is nie, is die eiland Ustica bereikbaar vanuit die hawe per boot. Rondom Palermo is 'n paar mooi strande en pragtige seedorpe waaronder Mondello, Sferacavallo en Cefalù.