Linlithgow liegt etwas landeinwärts an der südlichen Küste des Firth of Forth zwischen Edinburgh und Falkirk. Edinburgh liegt rund 25 km westlich, Falkirk rund 10 km westlich. Blackness Castle liegt rund 7 Kilometer, die imposanten Firth Bridges bei Queensferry knapp 15 Kilometer entfernt. Alle Distanzen in Luftlinie.
Die Stadt zählt rund 16'500 Einwohner.