Le Nyiragongo est situé en Afrique de l'Est, à l'extrême est de la République démocratique du Congo, à proximité de la frontière rwandaise située au sud-est. Faisant partie des montagnes des Virunga, il est l'un des volcans de la branche occidentale de la vallée du grand rift et est inclus dans le parc national des Virunga. Il est entouré par le lac Kivu, la ville congolaise de Goma et la ville rwandaise de Gisenyi au sud, par le volcan Nyamuragira au nord-nord-ouest et par les volcans Karisimbi et Mikeno à l'est-nord-est.
La montagne culmine à 3 470 mètres d'altitude au sommet formé par un cratère de 1,2 kilomètre de diamètre. Ses pentes prononcées caractéristiques d'un stratovolcan sont interrompues par la présence de deux anciens volcans, le Baruta au nord et le Shaheru au sud, ainsi que par une chaîne de bouches éruptives ayant formé une centaine de cônes volcaniques s'étirant selon un axe nord-est-sud-ouest depuis l'est du sommet jusqu'au lac Kivu.
L'ascension de ce volcan est particulièrement dangereuse, les émanations gazeuses de dioxyde de carbone sur ses flancs pouvant asphyxier une personne ou un animal. Tout autour de ce volcan on trouve de nombreux mazukus qui occasionnent régulièrement des décès, notamment d'enfants s'enfonçant dans ces cuvettes à l'allure inoffensive.