むつ市は、本州最北端、青森県北東部の下北半島に位置し、南北約35キロメートル、東西約55キロメートルにわたっており、東に東通村、南に横浜町、北・西に大間町、風間浦村、佐井村の2町3村に接しています。また、むつ市は三方を海に面しており、北は津軽海峡を隔てて北海道を望み、西に平舘海峡、南に陸奥湾を抱えています。
面積は青森県全体の約9%にあたる約864平方キロメートルで、恐山山系の外輪山を形成する釜臥山を中心とし、東部は平野など比較的なだらかな地形が広がり、北部・西部は自然に溢れ、緑豊かな山地や台地が海岸近くまで迫る山岳地形で、広範にわたる地域が下北半島国定公園に指定されており、「恐山」、「川内川渓流」などの景勝地や、「湯野川」、「薬研」などの温泉が点在するほか、「陸奥湾のホタテ」、「津軽海峡のイカ」などの海の食材が豊富にあるなど、豊かな自然の恵みを受けた地域となっています。