Chinhoyi ligt aan de Manyamerivier in het Makonde District, in de provincie Mashonaland West in het noorden van Zimbabwe. Het is ook de hoofdstad van deze provincie. De stad ligt ongeveer 116 km (over de weg) ten noordwesten van de hoofdstad Harare. De stad ligt aan de A-1, de belangrijke wegverbinding van Harare naar Chirundu, dat ongeveer 250 km ten noordwesten van Chinhoyi ligt. De stad ligt op een hoogte van 1150 meter boven zeeniveau. De omgeving heeft een Chinaklimaat, november t/m maart zijn de natste maanden en juni t/m augustus de droogste.
Op een afstand van 15 tot 25 km liggen de kleinere plaatsen Banket, Alaska en Lion's Den.
