Tbilisi składa się właściwie z dwóch równoległych części, które ciągną się wzdłuż obu brzegów rzeki Mtkwari (Kury). Położenie w dość głębokiej dolinie sprawia, że miasto jest długie na ok. 30 km i wąskie zarazem. W poprzek ma średnio jakieś 3 km. Z lotu ptaka Tbilisi przybiera postać łuku wygiętego w kierunku południowo-zachodnim. Ścisłe centrum znajduje się w przegubie tego łuku, dokładnie na prawym brzegu rzeki, tuż u podnóża stromej góry Mtacminda (Święta Góra).
Najważniejszą arterią miasta jest bezdyskusyjnie Aleja Szoty Rustaweli (gruz. Rustawelis Gamziri). Biegnie ona równolegle do rzeki. Aleja zaczyna się na Placu Wolności (gruz. Tavisuplebis Moedani) a półtorej kilometra dalej kończy się na Placu Republiki (gruz. Respublikis Moedani. To właśnie wzdłuż tej ulicy stoją najokazalsze gmachy i rządowe instytucje. Aleja Rustaweli słynie też z najdroższych sklepów, ekskluzywnych hoteli i bujnego życia towarzyskiego. Powszechnie uchodzi za najbardziej kosmopolityczne miejsce w kraju.
Z kolei na lewym brzegu Mtkwari biegnie bardzo ruchliwa Aleja Dawida Budowniczego (gruz. Davit Agmaszenebelis Gamziri).