Город расположен в южной части Западно-Сибирской равнины, на месте впадения в Иртыш реки Омь, в центре южной части Омской области. Местность относительно плоская, с преобладающими абсолютными отметками 100—140 м. Однообразный рельеф на отдельных участках нарушается понижениями плоских западин, древних ложбин стока, озёрными котловинами, увалами.