Бэлць расположен на севере Молдавии, в 130 км к северо-западу от Кишинёва, на холмистой равнине (Бельцкая степь), в месте впадения в Реут реки Реуцел.
Реут пересекает город с северо-востока на юго-запад, Реуцел — с юго-востока на северо-запад. Общая длина этих рек на территории Бэлць составляет 17 км. Через город протекают также речки Копачанка и Флэмындэ — притоки Реута. Все реки относятся к бассейну Днестра. На территории Бэлць есть несколько искусственных озёр: Городское, Комсомольское, Кирпичное.
Площадь города — 43 км², с пригородами — 78 км². Бэлць находится в 7-балльной зоне сейсмичности. Почвенную структуру составляют обыкновенный чернозём и глинистая супесь.
Климат умеренно континентальный. Зима мягкая, короткая, лето жаркое, продолжительное. Средняя температура января −4,0 °C, июля +20,5 °C. Абсолютный максимум температуры составляет +40 °C, абсолютный минимум −32 °C. Преобладающие ветра — северо-восточные и северо-западные 2-5 м/сек. Годовая норма осадков 450–500 мм, основная доля осадков приходится на тёплое время года.