Zagreb liegt 122 Meter über dem Meeresspiegel im kontinentalen Bereich Mittelkroatiens am Fuß des nördlich gelegenen Medvednica-Gebirges. Sie liegt an einem Schnittpunkt zwischen Mittel- und Südeuropa. Zagreb erstreckt sich an beiden Seiten der Save, dem größten Fluss Sloweniens und Kroatiens. Sie befindet sich im Südwesten der Pannonischen Tiefebene in einem Gebiet, das auch Hrvatsko Prigorje genannt wird. Die Entfernung zum Adriatischen Meer beträgt etwa 170 Kilometer.