Le col Bayard est situé à l'extrémité ouest d'un large seuil séparant le massif du Dévoluy des contreforts sud du massif des Écrins, dans l'axe de la ligne de séparation entre les Préalpes calcaires et les massifs alpins centraux parcourue par le Drac.
Le col Bayard est l'un des principaux points de franchissement de la ligne de partage des eaux entre le bassin de la Durance par son affluent la Luye et celui de l'Isère par son affluent le Drac.
Du haut de ses 1246 mètres d'altitude, le col Bayard surplombe la ville de Gap dans la région Provence-Alpes-Côte d'Azur. A son sommet, vous vous trouvez au point culminant de "la Route Napoléon". Le Col Bayard est un site naturel aux alentours de Gap, ce lieu présente un attrait pour les vacanciers de passage dans la région.
Côté ouest, le Col Bayard est dominé par le Pic de Gleize avec une altitude de 2 161 m. Côté est, il voisine avec un plateau bosselé, d'altitude comprise entre 1 250 et 1 300 mètres, dit Plateau de Bayard, qui le sépare du col de Manse d'une altitude de 1269 m, autre passage entre Gap et le Champsaur situé dans le même seuil.
De ce côté, les premiers sommets importants sont le Piolit de 2 464 m et les Autanes avec 2 518 m et 2 782 m sont à plus de dix kilomètres du col Bayard. Avec ses nombreux lacets, col Bayard fait le bonheur des automobilistes et des motards amateurs de belles routes sinueuses. Au plan sportif, la course de côte du col Bayard faisait autrefois partie du championnat de France de la Montagne.
Le col Bayard est franchi par la route nationale 85, dite "route Napoléon". Ce passage, bien que très anciennement utilisé, n'a été élevé à l'état de route qu'à une époque relativement récente : lorsque Napoléon le franchit en 1815, lors de son retour de l'Ile d'Elbe, il n'y avait de Gap à Saint-Bonnet qu'un mauvais chemin.
La route fut construite en lacets sur le versant gapençais, et, malgré la suppression d'une partie de ces lacets à la sortie de Gap, reste un point noir pour la circulation, avec un dénivelé de 600 mètres sur 7 kilomètres. Le versant nord, moins sinueux, est cependant problématique en hiver par temps de neige et de « bise » amenant la formation de congères.
Bien qu'un peu plus élevé, le col de Manse peut parfois être préféré pour un accès vers le haut-Champsaur. Le projet de construction d'une autoroute reliant Gap à Grenoble, qui passerait probablement par le col de Manse, rendrait le passage par le col Bayard facultatif pour les voyageurs en transit.