Ženevsko jezero (Lac Léman na francuskom) najistaknutije je geografsko obilježje u regiji oko Lausanne. Lausanne se nalazi na južnoj padini švicarske visoravni, s visinskom razlikom od 500 metara (1,640 stopa) između obale jezera u Ouchyju i njegove sjeverne granice koja naslanja na Le Mont-sur-Lausanne i Épalinges. Lausanne ima zadivljujući pogled na jezero i Alpe.
Uz svoj obično južno nagnuti oblik, u središtu grada nalazi se i stara rijeka Flon, koja je prekrivena od devetnaestog stoljeća. Nekadašnja rijeka stvara kanjon koji prolazi kroz središte grada južno od drevnog centra grada, uglavnom prateći liniju sadašnje Rue Centrale, s raznim mostovima preko depresije koji povezuju obližnje četvrti. Zbog značajnih kolebanja nadmorske visine posjetitelji moraju pratiti visinsku ravninu na kojoj se nalaze i kuda žele putovati, inače će se naći nekoliko desetaka metara ispod ili iznad ulice kojom se pokušavaju kretati. Izraz Flon također se koristi za metro stanicu klanca.
Vidy, Cour, Ouchy, Mornex, Chailly, La Sallaz, Vennes, Montblesson, Vers-chez-les-Blanc, Montheron i Chalet-à-Gobet (871 m (2,858 stopa)) svi su dio općine, kao i eksklava Vernand.
Lausanne se nalazi na raskrižju golemih vinorodnih okruga Lavaux (na istoku) i la Côte (na zapadu) (na zapadu).
Lausanne ima površinu od 41.38–41.33 četvornih kilometara (15.98–15.96 četvornih milja) od 2009. (ovisno o metodi izračuna). 6.64 km2 (2.56 četvornih milja) ili 16.0 posto ovog zemljišta koristi se za poljoprivredu, dok je 16.18 km2 (6.25 četvornih milja) ili 39.1 posto pošumljeno. Preostala površina zemljišta podijeljena je na sljedeći način: 18.45 km2 (7.12 četvornih milja) ili 44.6 posto je naseljeno (zgrade ili ceste), 0.05 km2 (12 hektara) ili 0.1 posto su rijeke ili jezera i 0.01 km2 (2.5 hektara) ili 0.0 posto je neproduktivno tlo.
Industrijske zgrade činile su 1.6 posto ukupne izgrađene površine, stambene zgrade i građevine 21.6 posto, a prometna infrastruktura 12.5 posto. Elektroenergetska i vodna infrastruktura, kao i druga posebno razvijena područja, zauzimali su 1.4 posto zemljišta, a parkovi, zeleni pojasevi i sportski tereni preostalih 7.5 posto. Teške šume pokrivaju cijelo šumovito područje. Usjevi zauzimaju 11.1 posto poljoprivrednog zemljišta, a pašnjaci 4.2 posto. Vodoopskrbu općine u cijelosti čine jezera.
Općina je bila sastavnica starog okruga Lausanne sve dok nije raspuštena 31. kolovoza 2006., kada je postala sjedište novog okruga Lausanne.