Գյումրիի ֆիզիկաաշխարհագրական դիրքը. Գյումրին գտնվում է Երևանից 126 կմ տարածության վրա, Շիրակի բարձրավանդակի կենտրոնական մասում, ծովի մակարդակից 1550 մետր բարձրություն ունեցող հարթավայրում, Հայաստանի հյուսիս-արևմուտքում, Ախուրյան  գետի ձախ ափին:, Տարածքը` 3626 հեկտար:
Շիրակի բարձրավանդակի տափարակ մասի երկարությունը կազմում է մոտ 35, իսկ լայնությունը` 25 կիլոմետր, որը  սահմանակից է Փամբակի արևմտյան, Արագածի հրաբախային զանգվածի հյուսիսային և  արևմտյան լեռներին ու նախալեռներին: Քաղաքն ունի աշխագրական հարմար դիրք, որը ակոսվում է Չերքեզի, Ջաջուռի և այլ ձորերով: Ռելիեֆը հարթավայրային է, ծածկված լճագետային և հրաբխային շուրջ 350 մ հզորության նստվածքներով:  Ուղիղ գծով Գյումրուց Սև ծով 196, իսկ երկաթուղով մինչև Մոսկվա 2760 կիլոմետր է: Ռելիեֆը.  Ռելիեֆը հարթավայրային է, քիչ մասնատված, ծածկված 300 — 350 մ հաստությամբ լճագետային ու հրաբխային նստվածքներով։ Կլիման. ՀՀ ամենաբարձր գագաթ Արագածից դեպի հյուսիս և ունի խիստ ցամաքային կլիմա: Կլիման ցամաքային է, համեմատաբար տաք ամառներով ու ցուրտ ձմեռներով։ Տարեկան միջին ջերմաստիճանը 7 °C է, հունվարինը՝ — 8 °C (նվազագույնը՝ — 35 °C), հուլիսինը՝ 20 °C (առավելագույնը՝ 34 °C)։ Տարեկան տեղումները 500 մմ են։ Գտնվում է 8-9 բալանոց սեյսմիկ գոտում։  Մարզի կլիման ընդհանուր առմամբ բարեխառն է, սակայն վերընթաց գոտիականության շնորհիվ այստեղ ձևավորվում են առանձին կլիմայական տիպեր` 1. Բարեխառն, համեմատաբար տաք ամառով և չափավոր ցուրտ ձմեռով կլիմայի տիպը բնորոշ է Շիրակի մարզի հարավարևմտյան հատվածին։  Ձմռան ընթացքում բուքը հազվադեպ երևույթ է, այն տևում է ընդամենը 4-5օր։ Գարունը տևական է և մեղմ, համեմատաբար խոնավ, տեղումներն ունեն հորդառատ բնույթ հաճախ ուղեկցվում են ամպրոպներով և կարկուտներով։ 2. Բարեխառն` մեղմ ամառներով և ցուրտ ձմեռներով կլիմայի տիպը բնորոշ է Շիրակի հարթավայրին և Արագածի հյուսիսարևմտյան լանջերին` մինչև 1800մ բարձրությունները։ Այս գոտում միջին տարեկան ջերմաստիճանը 5-6 °C է։ Մայիսի վերջում, իսկ երբեմն նաև հունիսի առաջին կեսում այստեղ հնարավոր են վտանգավոր ցրտահարություններ։  3. Չափավոր ցուրտ, կարճատև զով ամառներով և ցուրտ ձմեռներով կլիմայի տիպը յուրահատուկ է մարզի հյուսիսային շրջաններին և Արագածի արևմտյան լանջերին։ Ամառը զով է ու կարճ։ Այս գոտու միջին տարեկան ջերմաստիճանը կազմում է մոտ 2 °C: Տարվա ընթացքում տեղումների քանակը կազմում է 600-700մմ 4. Բարձրալեռնային ցուրտ կլիման ձևավորվում է մարզի հյուսիսային շրջանների և Արագածի լեռնազանգվածի 2400-3000մ բարձրություններից վեր։ Ջրագրական ցանցը Ռելիեֆի, կլիմայի և ջրաերկրաբանական կառուցվածքի առանձնահատկությունների շնորհիվ Շիրակի մարզի տարածքն աչքի է ընկնում համեմատաբար թույլ զարգացած ջրագրական ցանցով։ Մարզի գետային ցանցը գրեթե ամբողջությամբ պատկանում է Արաքս գետի ավազանին։Տարածքում կազմավորվում և սկիզբ է առնում Ախուրյան գետը՝ Կարախան, Գյումրի, Կարկաչուն, Աշոցք վտակներով։ Արագածի լանջերի բազմաթիվ աղբյուրներից սկզբնավորվում և Ախուրյանի վտակներին են միախառնվում Մանթաշ, Գեղաձոր և այլ գետակներ։ Ախուրյան գետը համարվում է Շիրակի մարզի ջրային հիմնական զարկերակը։ Մարզում առավել հայտնի սելավները հիմնականում տարածված են Շիրակի լեռնաշղթայի հարավային լանջերին։ Շիրակի մարզն աղքատ է լճերով։ Մակերևութային ջրերի պաշարները պահպանելու, կարգավորելու, տարածքի ոռոգումն ապահովելու նպատակով կառուցվել են Ախուրյանի (Թուրքիայի հետ համատեղ, ամենախոշորը՝ Հայաստանի Հանրապետությունում), Մանթաշի, Կառնուտի, Թավշուտի, Սառնաղբյուրի, Սարալանջի ջրամբարները, Շիրակի, Ախուրյանի, Կապսի ջրանցքները։ Կան բազմաթիվ ջրհան կայաններ։