เดิมทีตัวเมืองอุตรดิตถ์ในปัจจุบันนี้เป็นเพียงตำบลชื่อ “บางโพธิ์ท่าอิฐ” แต่เพราะบางโพธิ์ท่าอิฐซึ่งอยู่ริมฝั่งขวาของแม่น้ำน่านมีความเจริญรวดเร็ว เพราะเป็นท่าเรือขนถ่ายสินค้าสำคัญในหัวเมืองฝ่ายเหนือ ดังนั้นในสมัยรัชกาลที่ 5 พระองค์จึงทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ย้ายเมืองหลักมาจากเมืองพิชัยมายังตำบลบางโพธิ์ท่าอิฐ และยกฐานะขึ้นเป็นเมือง “อุตรดิตถ์” ซึ่งมีความหมายว่า ท่าน้ำแห่งทิศเหนือของสยามประเทศ  ต่อมาในสมัยรัชกาลที่ 6 เมืองอุตรดิตถ์มีความเจริญขึ้น เมืองอุตรดิตถ์จึงได้รับการยกฐานะขึ้นเป็นจังหวัด

จังหวัดอุตรดิตถ์ตั้งอยู่ทางใต้สุดของภาคเหนือตอนล่าง โดยสภาพภูมิศาสตร์จังหวัดอุตรดิตถ์เป็นจังหวัดที่มีภูมิประเทศส่วนใหญ่เป็นภูเขาและที่สูงสลับซับซ้อน ซึ่งจะอยู่ทางตอนเหนือและทางตะวันออกของจังหวัด เนื่องจากทำเลที่ตั้งดังกล่าวจึงทำให้จังหวัดอุตรดิตถ์มีอากาศค่อนข้างร้อนอบอ้าวในฤดูร้อน มีอากาศฝนเมืองร้อนเฉพาะฤดูฝน และมีช่วงฤดูแล้งคั่นอยู่อย่างชัดเจนตั้งแต่ประมาณกลางเดือนตุลาคมถึงเดือนพฤษภาคม เดือนที่ร้อนที่สุดคือเดือนเมษายน จังหวัดอุตรดิตถ์ได้รับอิทธิพลจากมรสุมตะวันออกเฉียงใต้เป็นส่วนใหญ่ มรสุมตะวันออกเฉียงใต้ปกติจะมีแหล่งกำเนิดบริเวณทะเลอันดามัน ทำให้จังหวัดอุตรดิตถ์มีช่วงฤดูฝนกินระยะเวลาตั้งแต่เดือนพฤษภาคมจนถึงเดือนกันยายน โดยเดือนกันยายนเป็นเดือนที่มีปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยสูงที่สุด

จังหวัดอุตรดิตถ์ตั้งอยู่ใต้สุดของภาคเหนือ โดยมีพื้นที่ประมาณ 7,854 ตารางกิโลเมตร ใหญ่เป็นอันดับ 25 ของประเทศ มีจังหวัดที่มีอาณาเขตติดกัน ดังนี้

ทิศเหนือ ติดต่อกับจังหวัดแพร่และจังหวัดน่าน

ทิศตะวันออก ติดต่อกับประเทศลาว มีเขตแนวพรมแดน 120 กิโลเมตร

ทิศใต้ ติดต่อกับจังหวัดพิษณุโลก

ทิศตะวันตก ติดต่อกับจังหวัดสุโขทัย

ภูมิประเทศทางตอนเหนือและทางตะวันออกของจังหวัดส่วนใหญ่เป็นภูเขาและที่สูง ทิวเขาเหล่านี้ต่อเนื่องมาจากจังหวัดแพร่และจังหวัดน่าน