Plasencia se encuentra a unos 83 km al norte de Cáceres, 150 km al norte de Mérida, 126 km al sur de Salamanca, 245 km al oeste de Madrid y 70 km de la frontera con Portugal y a una altitud de 352 metros sobre el nivel del mar.
Dentro de Extremadura queda situada al norte, en el último tramo del valle del Jerte, en las estribaciones occidentales del Sistema Central cuyas cumbres contribuyen la divisoria natural entre las provincias de Cáceres con Salamanca, y Ávila.
Se trata de un valle estrecho, con dirección NE-SO, flanqueando lateralmente por las elevaciones de la sierra de Traslasierra, al oeste y de la sierra de San Bernabé al este. Esta situación y el relieve de su entorno influyen en las características climáticas del municipio.
El casco urbano está delimitado al oeste por las sierras del Gordo y Berenguer, que pertenecen a su vez a los montes de Traslasierra, y al este por la sierra de Santa Bárbara, que es continuación de la sierra de San Bernabé y que forman parte de la sierra de Tormantos. Siendo el pico el Gordo el punto donde el término municipal alcanza mayor altitud, con una cota de 997 m de altitud sobre el nivel del mar.
El territorio del término municipal que contiene el núcleo urbano está representado en la Hoja -0598- del MTN50 del Mapa Topográfico Nacional.
Su término municipal tiene una extensión de 218 km², siendo uno de los municipios más extensos de la comunidad autónoma extremeña. A ella pertenecen también otras dos poblaciones catalogadas en el pasado como barrios de la ciudad y hoy como entidades menores: San Gil y Pradochano.
Cuenta a 1 de enero de 2009 con una población de 41.148 habitantes de los cuales 20.102 son varones que representan el 49% y 21.046 son mujeres que representan el 51%. La población de Plasencia ha ido aumentando progresivamente y de forma moderada año tras año. Dentro del contexto extremeño es uno de los focos principales de atracción del flujo migratorio, tanto de población extranjera, como nacional.
Del análisis de la pirámide de población se deduce lo siguiente:
Esta estructura de la población es típica en el régimen demográfico moderno, con una evolución hacia un envejecimiento de la población y una disminución de la natalidad anual.
En el censo de 2009 figuran empadronados 1977 personas de nacionalidad extranjera, lo cual representa un porcentaje del 4,58% del total de la población placentina, siendo los de nacionalidad, rumana (143), boliviana (123) y marroquí (173) las colonias más numerosas.
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