Bilbao si trova nella Spagna settentrionale, nel cuore della provincia di Biscaglia, facente parte della comunità autonoma del Paese Basco. La città sorge lungo le rive del fiume Nervión, che sfocia nel vicino Mar Cantabrico. Pur non essendo direttamente sul mare, Bilbao è a soli 14 km dalla costa e dalle bellissime spiagge di Getxo e Sopelana, mete molto amate dai surfisti e turisti.
Circondata dai monti baschi, Bilbao è immersa in un paesaggio collinare e verdeggiante. Le città principali più vicine includono San Sebastián a est e Santander a ovest, mentre Madrid si trova a circa 400 km a sud. La posizione geografica la rende anche un ottimo punto di partenza per esplorare il nord della Spagna e la regione della Rioja.
Il clima è oceanico, caratterizzato da inverni miti e piovosi e da estati fresche e gradevoli. Le temperature estive raramente superano i 30°C, il che rende la città perfetta per visite culturali e attività all’aperto anche nei mesi più caldi. I periodi migliori per visitarla sono la primavera e l’inizio dell’autunno, quando il clima è più stabile e la natura circostante è particolarmente rigogliosa.