Град Враца е разположен в полите на Врачанския балкан. Враца е отправна точка към ждрелото Вратцата и пещерата Леденика. Градът се намира на 370 м. над морското равнище. Най-северните жилищни и промишлени квартали на града са на 340 м надм. височина, докато най-южните, по течението на р. Лева, са на 400 м надм.височина.

Градът има рядка по своите красоти околност. От юг са величествените подобни на театрален декор сиво-виолетови скали на Врачанския балкан, на север, над невисокото каменно плоскогорие с меки и заоблени земеповърхни форми, се издига легендарният Милин камък, а на изток се редуват невисоките върхове на бърдото Веслец.

Климатът на Враца е умерено континентален, формиран главно под влияние на океански въздушни маси от умерените географски ширини, които нахлуват предимно от запад и северозапад. С най-висока средномесечна температура се характеризира месец юли, а с най-ниска януари. Зимата в града е студена, но не мразовита. Броят на дните със снежна покривка е 62. Във Врачанския балкан този брой е значително по-голям.

Враца е най-голямото селище в Северозападна България.