Письменные источники не дают полной информации о территории Волжской Булгарии. Арабские и персидские географы считали страну булгар самой северной в мире, населённой мусульманами, и располагали её в самом крайнем, седьмом, климате Земли. Первым даёт сведения о её расположении Ибн-Русте в своей энциклопедии «Дорогие ценности», составленной около 903—913 годов. Он сообщает: «Болгарская земля смежна с землею буртасов. Живут болгары на берегу реки, которая впадает в море Хазарское (Каспийское) и прозывается Итиль (Волгою)…»[8]. Ал-Истархи и более поздние авторы дают более конкретную информацию о юго-восточной границе Булгарии, локализуя её в районе Яика. Сообщения о западной границе Булгарии, как правило, сводятся к тому, что Булгария располагается восточнее земель, населённых славянами. О северных и южных пределах страны нет точной информации, некоторые авторы, например, ал-Кашгари, пишут, что булгары живут и на Нижней Волге. По средневековым письменным источникам трудно определить, что имеют в виду авторы, описывая границы Волжской Булгарии. Не ясно, идёт ли в источниках речь исключительно о территории непосредственного проживания булгар или, определяя пределы булгарской земли, авторы описывают территории кочевания полуоседлой части населения или земли, входящие в сферу экономического и политического влияния Булгарии.
Расположение археологических памятников позволяет в общих чертах представить территорию Волжской Булгарии. Некоторые мусульманские географы X—XI веков помещают западные границы Волжской Булгарии к востоку от славянских племён. Южные и северные пределы Волжской Булгарии в целом трудно определимы по данным письменных источников. Большую работу в этом направлении проделал Р. Г. Фахрутдинов, который в 1960-70-е годы начал выявлять и картографировать археологические памятники булгарского времени. Основные памятники булгарского времени находятся на территории современных Татарстана, Ульяновской, Самарской,Пензенской областей и Чувашии.
Карта Царства Булгарского
В настоящее время выявлено более 2 тыс. булгарских памятников X—XIV вв. Среди них около 190 городищ и более 900 селищ. Большинство относится к домонгольскому времени — 170 городищ и более 700 селищ. Основная часть памятников булгарского времени находится на территории Татарстана[сколько?]. В других регионах таких памятников значительно меньше: в Ульяновской области — около 200, в Самарской области — около 160, в Пензенской области — около 70, в Чувашии — около 70.
Опираясь на письменные и археологические источники, разные авторы по-разному определяют границы Волжской Булгарии. Традиционно считается, что территория Волжской Булгарии включала часть территорий Среднего Поволжья: Предкамье, Закамье и Предволжье. А. Х. Халиков и Е. П. Казаков считают, что северная граница Булгарии проходила по правому берегу реки Камы, западная — в районе бассейна реки Свияги, восточная по линии Чистополь—Билярск или рекой Шишма, южная в районе Самарской Луки. Ф. Ш. Хузин в качестве северной границы определяет реку Казанку, южной —Самарскую Луку, западной — реку Сура и восточной и юго-восточной — низовья реки Белаяи реку Урал.
Впрочем, некоторые исследователи, например М. З. Закиев, придерживаются мнения, что Волжская Булгария располагалась на гораздо большей территории: западные границы, в их представлении, совпадают с границами Древней Руси, восточные границы находятся в районе рек Иртыш, Обь, Енисей, южные и юго-восточные определяются северо-западными и северными районами Хорезма и Кавказским хребтом, а северные выходят кКарскому морю