Pyhäjärven kaupunki sijaitsee Pohjois-Pohjanmaan maakunnan eteläosassa rajautuen Keski-Suomen ja Pohjois-Savon maakuntiin. Pyhäjärven naapurikuntia ovat Haapajärvi, Kiuruvesi, Kärsämäki, Pielavesi, Pihtipudas ja Pyhäntä. Pyhäjärvi on käyttänyt aiemmin Pyhäsalmi nimeä keskustaajamansa mukaan.
Asukasluku 4835
Kaupungin tuloveroprosentti on 9,11 %
Kaupungin pinta-ala on 1459 km², tästä vesistöä 148 km²
Kuuluu Nivala-Haapajärven seutukuntaan