Géographie
Topographie et situation
Tbilissi se trouve en Transcaucasie (Caucase du Sud) à 41° 43' de latitude nord et 44° 47' de longitude est, à latitude équivalente de villes comme Barcelone, en Espagne, ou Rome, en Italie.
La ville est située à l'est de la Géorgie, sur les rives de la Koura (Mt'k'vari, en géorgien), entre le Grand Caucase et le Petit Caucase, à l'endroit où les deux chaînes ne sont séparées que par l'étroite vallée du fleuve.
Le second cours d'eau est la Vera ou Vere, affluent de la Koura, et dont un incident naturel a provoqué l'inondation de 2015.
Le troisième cours d'eau est le ruisseau éventuellement torrentueux Leghvta, visible dans le quartier des bains, alimenté par une cascade.
Le site de la ville, à un angle de la Koura, avec des falaises, est stratégique. Le cours a peu été aménagé, à part le rattachement à la rive droite de l'île Madatowski, visible sur les cartes, de 1912 par exemple.
La ville de Tbilissi, d'une superficie de 726 km2, s'étale à des altitudes comprises entre 380 m et 770 m. Au nord, la ville est limitée par la cordillère de Sagouramo, à l'est et au sud-est par la plaine de Iori, et à l'ouest, son expansion est empêchée par la cordillère de Trialéti, de relief plutôt accidenté.
La ville, située dans une zone sismique, est frappée parfois par des tremblements de terre (dont celui de 2002).
Le grand réservoir d'eau, au nord de la ville, communément appelé « mer de Tbilissi », est alimenté depuis 1951 par un canal tirant sa source de la rivière Iori, qui coule dans la steppe de Samgori (quartier est de Tbilissi, rive gauche).

Climat
Le climat de Tbilissi jouit d'un climat continental modéré. Le climat de la ville subit la double influence des masses d'air sèches en provenance d'Asie centrale et des masses d'air océaniques en provenance de la mer Noire.
Tbilissi connaît des hivers très frais et assez secs avec une température moyenne de 1,5 °C en janvier et des étés chauds avec une température moyenne de 24,5 °C en juillet. Fait on ne peut plus typique des climats continentaux chauds, Tbilissi présente généralement une fin de printemps et un début d'été assez orageux (les précipitations sont maximales en mai et juin), alors que la fin d'été est généralement beaucoup plus sèche. La relative douceur des températures en hiver s'explique par la proximité de deux grandes masses d'eau (la mer Noire et la mer Caspienne) et par le fait que la chaîne de montagne du Grand Caucase empêche l'intrusion des masses d'air froides en provenance de Russie. La neige ne tient au sol en moyenne que 13 jours par an (hauteur moyenne de 2 cm en février avec un maximum de 44 cm).

Température record la plus froide : −24,4 °C (janvier 1883)
Température record la plus chaude : 40,3 °C (août 1957)
Nombre moyen de jours avec de la neige dans l'année : 26
Nombre moyen de jours de pluie dans l'année : 123
Nombre moyen de jours avec de l'orage dans l'année : 35