Irkoutsk s'étend au pied du massif du Saïan oriental, au confluent des rivières Irkout et Angara. Elle est située à à l'ouest du lac Baïkal. L'Angara, qui a une largeur de à cet endroit, est traversé par un pont suspendu. La rivière Irkout, dont la ville tire son nom, est un petit cours d'eau, qui se jette dans le fleuve juste en face de la ville.