Thị xã Từ Sơn nằm ở phía tây tỉnh Bắc Ninh, cách thành phố Bắc Ninh 12 km về phía nam, cách thủ đô Hà Nội 18 km về phía bắc, có vị trí địa lý:
- Phía đông giáp huyện Tiên Du
- Phía tây giáp các huyện Đông Anh và Gia Lâm thuộc thành phố Hà Nội
- Phía nam giáp huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội
- Phía bắc giáp các huyện Yên Phong và Tiên Du.
Từ Sơn là thị xã nằm giữa thành phố Hà Nội và thành phố Bắc Ninh và cũng là một trong hai trung tâm của trấn Kinh Bắc xưa, có diện tích 61,33 km².
Tổng dân số của thị xã Từ Sơn là 181.495 người (năm 2020). Mật độ dân số là 2.959 người/km², là nơi có mật độ dân số cao nhất tỉnh, gấp 2 lần mật độ dân số trung bình của vùng đồng bằng sông Hồng, gấp 1,8 lần mật độ dân số của thành phố Hải Phòng và gấp 1,2 lần mật độ dân số của Thủ đô Hà Nội.
Hành chính
Thị xã Từ Sơn có 12 phường trực thuộc, bao gồm các phường: Châu Khê, Đình Bảng, Đông Ngàn, Đồng Kỵ, Đồng Nguyên, Hương Mạc, Phù Chẩn, Phù Khê, Tam Sơn, Tân Hồng, Trang Hạ, Tương Giang.