Real de Catorce se sitúa en el estado de San Luis Potosí, a 254 km de la capital estatal, en la Sierra de Catorce, a 2 750 m de altitud. La Sierra de Catorce se encuentra en la parte nororiental del altiplano central, una de sus zonas más altas.

Esta situación convierte a Real en uno de los sitios más fríos de la república, especialmente en las noches, pero también en uno de los más altos y con mejores paisajes de altura de toda la meseta central.