Municipul Bălţi este plasat pe malurile rîurilor Răut şi Răuţel. Rîul Răut traversează orașul de la nord-est spre sud-vest și râul Răuțel – de la sud-est la nord-vest, cu o lungime totală de 17 km. Prin oraş curg de asemenea şi râuri Copaceanca, Flămîndă – afluenții râului Răut. Toate râurile fac parte din bazinul Nistrului.
Inundații recursive râurilor Raut și Răuțel a condus la necesitatea de a schimba direcția și adâncimea patului râului în oraș, prin crearea lacurilor artificiale, canalului de canotaj și zonelor de odihnă.
Pe teritoriul municipiului predomină solurile cernoziomice tipice moderat humifere. În partea dreaptă a Răutului, în cartierul Slobozia, se întâlnesc cernoziomurile tipice slab humifere. Acestea sunt cernoziomurile cele mai fertile. Au o grosime de peste 1 m, culoarea aproape neagră, structură grăunţoasă şi hidrostabilă. Pe versanţi stratul de sol este doar de câţiva zeci de cm şi de multe ori este afectat de eroziune eoliană şi, în special, pluvială. La nivel de municipiu 623 ha sunt erodate. În luncile râurilor s-au format solurile aluviale. Teritoriul municipiului este amplasat într-o zonă cu seismicitate de 7 grade pe scara Richiter.
Clima este temperat continentală ca în restul ţării, cu veri calde care prezintă furtuni ploioase episodice (precipitaţiile de vară fiind mai importante decât cele de iarnă, mai ales spre septembrie), toamne ploioase dar scurte, ierni reci cu îngheţ, zăpadă şi crivăţ, primăveri de asemenea scurte. Vântul de regulă are direcţia nord-est şi sud-est cu viteza 2–5 m/s. Cantitatea anuală de precipitaţii este de 450–550 mm.
Populaţia.
În municipiul Bălţi, la data de 1 ianuarie 2015, erau înregistrate 150,2 mii persoane pe suprafaţa de 7801 ha. Densitatea populaţiei la nivelul municipiului Bălţi este de 192,5 locuitori pe km2. Din numărul total al populaţiei, 69006 sunt bărbaţi şi 81236 femei. În mediul urban locuiesc 145315 persoane, iar în cel rural 4927 persoane. Numărul populaţiei prezente în municipiu este de 127,4 mii persoane, sau cu 22,8 mii persoane mai puţin faţă de populaţia înregistrată. Din numărul total al populaţiei înregistrate în municipiul Bălţi ponderea persoanelor sub vîrsta aptă de muncă (16 ani) reprezintă 14,8% sau 22,3 mii persoane. Populaţia cu vîrsta aptă de muncă (bărbaţi 62 ani, femei 57 ani) reprezintă 67,2% sau 100,9 mii persoane, iar populaţia inaptă de muncă reprezintă 18,0% sau 27,0 mii persoane. Din analiza efectuată rezultă că numărul populaţiei cu vîrsta aptă de muncă este de 3,7 ori mai mare decît numărul populaţiei peste vîrsta aptă de muncă. Procesul de îmbătrînire a populaţiei din municipiul Bălţi este încă în creştere, la fel ca şi pe republică, iar vîrsta medie a populaţiei din municipiul Bălţi este relativ egală cu cea de la nivelul republicii de 38,6 ani, şi respectiv 37,8 ani. În timp de 9 luni ale anului 2015, numărul născuţilor este 2294 de persoane, iar numărul decedaţilor este 1026 de persoane. Ca rezultat s-a creat un spor natural de 1268 de persoane. În comparaţie cu perioada corespunzătoare a anului 2014, numărul născuţilor-vii s-a mărit cu 27,4%.