เทศบาลเมืองบางมูลนากตั้งอยู่ทิศเหนือของประเทศไทยระหว่างเส้นรุ้งที่ 16 องศาเหนือ และเส้นแวงที่ 100 องศาตะวันออก มีพื้นที่ตั้งอยู่ริมสองฝั่งแม่น้ำน่านในท้องที่ตำบลบางมูลนาก อำเภอบางมูลนาก จังหวัดพิจิตร เนื้อที่รวมประมาณ 2.50 ตารางกิดลเมตร หรือประมาณ 1,562 ไร่ มีระยะทางจากกรุงเทพฯ ทางรถไฟ 297 กิโลเมตร ทางรถยนต์ 293 กิโลเมตร ระยะห่างจากจังหวัดพิจิตรทางรถไฟ 50 กิโลเมตร และทางรถยนต์ 50 กิโลเมตร โดยมีอาณาเขต