Город расположен на северо-востоке Волгоградской области, в степи Прикаспийской низменности, на правом берегу Торгуна в месте впадения в него реки Бульбин, на высоте около 33 м над уровнем моря.
К городу примыкают посёлки Заволжский (на севере) и Новостройка (на юге).
По автодорогам расстояние до города Волгоград — 280 км, до Саратова — 230 км.
Через город проходит железнодорожная линия Пушкино (Урбах) — Верхний Баскунчак (согласно официальному километражу — часть линии Москва-Казанская — Астрахань) Приволжской железной дороги.