玉溪位于云南省中部，地理坐标处于北纬23°19′~24°53′、东经101°16′~103°09′之间。北接省会昆明市，西南连普洱市，东南邻红河哈尼族彝族自治州，西北靠楚雄彝族自治州。
云南本省就是一个地震活动比较多的省，云南强震活动主要集中在中甸(今香格里拉)—大理地震带、澜沧—耿马地震带、永善—大关地震带、通海—石屏地震带、思茅(今普洱)—普洱(今宁洱)地震区、腾冲—龙陵地震区。其中，小江强震带北起巧家连接东川、寻甸、嵩明向南直到个旧一带，南北长500公里，东西宽70—80公里。历史上曾发生6—6.9级地震10次，7级以上地震发生过4次，最大为1833年嵩明杨林的8级地震。
玉溪地处云贵高原西缘，地势西北高，东南低，山地、峡谷、高原、盆地交错分布，山区面积占90.6%，境内有哀牢山、高鲁山、梁王山、磨豆山、大水井岩头山、螺峰山等山脉。大部分地区海拔在1500～1800米;哀牢山脉主峰大雪锅山海拔3137米，为本市最高点;南昏江与元江汇合处海拔328米，是玉溪市最低点。
云南省玉溪市处于地震带上，地震的频次以及强度较弱。在2012年02月22日，云南玉溪市红塔区与峨山彝族自治县交界地区发生3.1级地震，震源深度9千米;2016年12月5日云南玉溪市通海县发生3.0级地震。
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