Se ubica en el extremo noreste del estado limitando al norte con el condado de Cameron (Texas, EE.UU.) al sur con el municipio de San Fernando al oeste con el municipio de Valle Hermoso y al este con el golfo de México.
La cabecera municipal es la ciudad de Matamoros.
El municipio de Matamoros está ubicado en la parte noreste del estado de Tamaulipas, a 25° 52´ de latitud norte y a 97° 30´ de longitud oeste, con una altitud de 10 m s. n. m. y una superficie de 4,045.62 km², lo que representa el 4.19% del estado de Tamaulipas.
La cabecera municipal de este municipio es la ciudad de Matamoros.
A continuación se muestran las localidades del municipio