Geografi Kuala Lumpur dicirikan oleh lembah besar yang dikenali sebagai Lembah Klang yang bersempadan dengan Banjaran Titiwangsa di timur, beberapa banjaran kecil di utara dan selatan, dan Selat Melaka di barat. Kuala Lumpur memetik namanya daripada kuala yang menemukan Sungai Klang dan Sungai Gombak di tengah-tengah ibu kota itu.[36]

Kuala Lumpur yang terletak di tengah-tengah negeri Selangor, pernah tertakluk di bawah pemerintahan kerajaan negeri Selangor, sehingga dipisahkan pada tahun 1974 untuk menjadi Wilayah Persekutuan pertama yang ditadbir secara terus oleh Kerajaan Persekutuan Malaysia. Lokasinya di pantai barat Semenanjung Malaysia yang lebih luas tanah ratanya berbanding pantai timur, menyumbang kepada pembangunan yang lebih pesat berbanding bandar-bandar lain di Malaysia.

Pentadbiran bandar raya Kuala Lumpur meliputi kawasan seluas 243.65 km2 (94.07 bt2), dengan ketinggian tanah purata 21.95 m (72.0 ka).

Iklim dan cuaca

Terlindung oleh Banjaran Titiwangsa di timur dan pulau Sumatera, Indonesia di barat, Kuala Lumpur beriklim hutan hujan tropika (Pengelasan iklim Köppen Af) yang panas dan cerah dengan curahan hujan yang lebat sepanjang tahun, terutamanya ketika musim monsun timur laut dari bulan Oktober hingga Mac. Suhunya agak malar iaitu maksimumnya sekitar 31 dan 33 °C (88 dan 91 °F) tetapi tidak pernah melampaui 37 °C (99 °F), sementara minimumnya sekitar 22 dan 23.5 °C (71.6 dan 74.3 °F) dan tidak pernah kurang daripada 19 °C (66 °F). Kuala Lumpur lazimnya menerima curahan hujan sebanyak 2,266 mm (89.2 in) setiap tahun; bulan Jun dan Julai agak kering, namun demikian curahan hujan biasanya melebihi 125 mm (5 in) sebulan.

Banjir seringkali berlaku di Kuala Lumpur apabila hujan turun dengan lebatnya, khususnya di pusat bandaraya dan kawasan hilir.[37] Adakalanya, Kuala Lumpur dan kawasan sekitarnya dicemari oleh jerebu akibat kepulan zarah-zarah habuk dari kebakaran hutan di Pulau Sumatera, menjadikan jerebu sebagai salah satu punca utama pencemaran di bandaraya di samping pembakaran terbuka, pengeluaran bahan-bahan pencemar dari kenderaan bermotor dan kerja-kerja pembinaan.[38]