Geografia Cuenca leży w południowej części ekwadorskiej Sierra, około 470 km na południe od Quito i około 200 km na południowy wschód od Guayaquil. Miasto powstało w kotlinie śródgórskiej, a jego układ hydrograficzny tworzą cztery rzeki, od których wywodzi się część oficjalnej nazwy: Tomebamba, Yanuncay, Tarqui i Machángara. Ważnym elementem środowiska regionu jest położony na zachód od miasta Park Narodowy Cajas, którego obszary górskie i mokradła wpływają na lokalny bilans wodny.
Klimat Cuenca ma klimat wyżynny typu Cfb w klasyfikacji Köppena. Według danych Światowej Organizacji Meteorologicznej średnia roczna temperatura wynosi około 16 °C, a najbardziej deszczowa część roku przypada zwykle na miesiące od marca do maja.
Demografia W wynikach spisu ludności i mieszkań z 2022 roku oficjalny obszar miejski Cuenca liczył 361 524 mieszkańców. W omówieniach wyników tego spisu Cuenca zaliczano do trzech największych miast Ekwadoru, obok Quito i Guayaquil.