长沙位于北回归线以北。
北回归线（Tropic of Cancer），是太阳的光线在北半球能够直射到的离赤道最远的位置，是一条纬线。也就是地球绕太阳公转所绕成平面与地球赤道面所成的最大角度，也是黄赤交角的角度。
北回归线在我国境内自西往东依次穿越：云南、广西、广东、台湾。
长沙位于湖南省东部偏北，湘江下游和长沙盆地西缘。介于东经111°53′～114°15′，北纬27°51′～28°41′之间。东邻江西省宜春、萍乡两市，南接株洲、湘潭两市，西连娄底、益阳两市，北抵岳阳、益阳两市。东西长约230公里，南北宽约88公里。幅员面积11819平方公里。
