Montréal liegt im südwestlichen Teil der Provinz Québec. Das Stadtgebiet liegt vollständig auf der Île de Montréal am Zusammenfluss von Ottawa River und Sankt-Lorenz-Strom. Das Stadtbild wird beherrscht vom Mont Royal, einem 233 Meter hohen Berg im Zentrum der Insel, der der Stadt ihren Namen gab.

Montréals Klima ist geprägt durch lange kalte Winter und relativ kurze, feuchtheiße Sommer. Im Winter gibt es häufige und reichhaltige Schneefälle bei lange anhaltenden Frostperioden bis unter minus 30 Grad Celsius. Selbst im Frühjahr und Herbst ist Schnee nicht unüblich. Im Sommer können hingegen die Temperaturen an einzelnen Tagen auch weit über 30 Grad Celsius steigen, wobei durchgehend eine relativ hohe Luftfeuchtigkeit vorherrscht. Bekannt sind Montréal und die Umgebung für den Indian Summer, der vor allem bei warmen, sonnigen Herbsttagen mit frostigen Nächten zum Ausdruck kommt.