Площа міста — 321 км². Географічні координати: 53 ° 20 'пн. ш. 83 ° 46 'в. д. (G) (O) (координати так званого «нульового кілометра», від якого відлічуються відстані в Алтайському краї). Барнаул розташований на тій же широті, що і Гамбург, Дублін, Ліверпуль, Мінськ, Петропавловськ-Камчатський, Самара і Едмонтон.