تقدر مساحة ولاية الخرطوم بحوالي 22 الف كيلومتر مربع اي ما يعادل 4.7 مليون فدان.

تقع الولاية بين خط طول 31.5-34.45 درجة شرقاً وخط عرض 15.8-16.45 درجة شمالاً.

تجاور الولاية من ناحية الغرب ولاية شمال كردفان وولايتي الجزيرة والنيل الأبيض من الجنوب وولايتي كسلا والقضارف من ناحية الشرق وشمالاً ولاية نهر النيل .