位于湖南省中部偏北，东经110°43′20〞－112°55′48″，北纬27°58′38″－29°31′42″。北抵湖北省荆州市，南连娄底市，东北与岳阳市相连，东南接长沙市，西南临怀化市，西北与常德市接壤。辖区东西最长距离217千米，南北最宽距离173千米，总面积12325.16平方千米，总人口475万人（2011年）；其中市辖区1852.06平方千米、133万人。全市辖2个市辖区、3个县，代管1个县级市。市政府驻赫山区桃花仑，距省会长沙市78千米。
北部属洞庭湖平原，南部属低山丘陵区。属北亚热带湿润气候。资水、沅水、澧水流经境内。矿藏有煤、铁、锑、锰、磷和石灰石等。319国道、长益高速公路、石长铁路、洛湛铁路过境。水运经资水入洞庭直达长江，益阳港是省内五大港口之一。名胜古迹有天问阁、裴公亭、栖霞寺、凌云塔、镇江塔、奎星塔、会龙山以及湖南四大书院之一的龙洲书院等。
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