Thái Nguyên là trung tâm chính trị, kinh tế của khu Việt Bắc nói riêng, của vùng trung du miền núi đông bắc nói chung, là cửa ngõ giao lưu kinh tế xã hội giữa vùng trung du miền núi với vùng đồng bằng Bắc Bộ; phía Bắc tiếp giáp với tỉnh Bắc Kạn, phía Tây giáp với các tỉnh Vĩnh Phúc, Tuyên Quang, phía Đông giáp với các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và phía Nam tiếp giáp với thủ đô Hà Nội (cách 80 km); diện tích tự nhiên 3.562,82 km².
Với vị trí rất thuận lợi về giao thông, cách sân bay quốc tế nội bài 50 km, cách biên giới Trung Quốc 200 km, cách trung tâm Hà Nội 75 km và cảng Hải Phòng 200 km. Thái Nguyên còn là điểm nút giao lưu thông qua hệ thống đường bộ, đường sắt, đường sông hình rẻ quạt kết nối với các tỉnh thành, đường quốc lộ 3 nối Hà Nội đi Bắc Kạn; Cao Bằng và cửa khẩu Việt Nam - Trung Quốc; quốc lộ 1B Lạng Sơn; quốc lộ 37 Bắc Ninh, Bắc Giang. Hệ thống đường sông Đa Phúc - Hải Phòng; đường sắt Thái Nguyên - Hà Nội - Lạng Sơn.
Địa hình không phức tạp lắm so với các tỉnh trung du, miền núi khác, đây là một thuận lợi của Thái Nguyên cho canh tác nông lâm nghiệp và phát triển kinh tế xã hội nói chung so với các tỉnh trung du miền núi khác. Thái Nguyên là vùng đất thích hợp để phát triển cây chè. Chè Thái Nguyên, đặc biệt là chè Tân Cương là đặc sản từ lâu nổi tiếng trong và ngoài nước.
Với lợi thế có nhiều danh lam thắng cảnh tự nhiên, nhiều di tích lịch sử như: An toàn khu Việt Bắc - ATK, có rừng Khuôn Mánh và di tích khảo cổ học thời kỳ đồ đá cũ ở huyện Võ Nhai. Bên cạnh đó, còn có các di tích kiến trúc nghệ thuật chùa chiền, đình, đền tại nhiều địa phương trong tỉnh như: Khu Bảo tàng Văn hoá các dân tộc Việt Nam, Đền Đuổm, chùa Hang, chùa Phủ Liễn, đền Xương Rồng, đền Đội Cấn. Hiện nay, Thái Nguyên đang triển khai quy hoạch khu du lịch hang Phượng Hoàng, suối Mỏ Gà, Hồ Suối Lạnh... và cả hệ thống khách sạn chất lượng cao gần đạt tiêu chuẩn quốc tế.
Thái Nguyên có 2 thành phố, 1 thị xã, 6 huyện. Biển số xe cụ thể tại từng địa phương được xác định như sau:
- Thành phố Thái Nguyên: 20-B1;
- Thành phố Sông Công: 20-B1;
- Thị xã Phổ Yên: 20-H1;
- Huyện Đồng Hỷ: 20-B1;
- Huyện Định Hoá: 20-C1;
- Huyện Võ Nhai: 20-D1;
- Huyện Phú Lương: 20-E1;
- Huyện Đại Từ: 20-F1;
- Huyên Phú Bình 20-G1.