A város az Ob folyó partján, Novoszibirszktől 180 km-re délnyugatra fekszik, és 280 km-re van Kazahsztán határától. Klímája jellegzetesen száraz kontinentális, a tél hideg, a nyár meleg. Barnaul nyugat-szibériai város Oroszországban, az Ob partján, a Nyugat-Szibériai gazdasági körzetben. A város az Altaji határterület fővárosa, fontos ipari központ.

A város egyike a legrégebbi nyugat-szibériai városoknak, a települést a gazdag Gyemidov-család alapította az 1730-as években az ásványkincsekben gazdag Altaj-hegység vonzáskörzetében. Eredetileg a rézérc vonzotta a város alapítóit, de hamarosan ezüstöt is találtak, ami a város további gyors fejlődéséhez járult hozzá. 1747-ben a bányák cári tulajdonba kerültek, ezzel hamarosan a birodalom legfontosabb ezüsttermelő központja lett. Városi rangra 1771-ben emelkedett. A 18. században az orosz ezüsttermelés mintegy 90%-az Altáj vidékéről származott. A 20. század elejére város fontos kereskedelmi és kulturális központtá fejlődött, melyben a Turkesztán–Szibériai Vasútvonal megnyitása is szerepet játszott. A II. világháború alatt a Szovjetunió nyugati területeiről evakuált ipari üzemeket telepítettek át a városba. Ennek következtében a város a mai napig is fontos szerepet játszik a lőszergyártásban.