Дмитров находится в 65 км к северу от центра Москвы (в 50 км от МКАД), на пересечении автодорог: А104, А108 и Р112.

В городе располагается железнодорожная станция Дмитров Савёловского направления. Железнодорожный узел; двухпутная дорога на юг (Москва), однопутные — на север (Дубна и Кимры) и на восток (Александров).