Елец расположен в лесостепной чернозёмной зоне Среднерусской возвышенности, на берегу реки Быстрая Сосна. Город возведён на холме; характер высот в разных районах города очень сильно отличается по своему профилю, перепады достигают 70—150 метров. Высота центра города (левобережный район) составляет 220 метров над уровнем моря, а высота Засосенской части города (правобережный район) — 140 метров. Город протянулся с севера на юг на 9,5 км, с запада на восток — на 12 км.