西は常磐自動車道の通る那珂市に,北は東海村に,南は那須岳を源流とする那珂川を挟んで県都水戸市と大洗町に接し,東は美しい碧の海の広がる太平洋に面して約13kmの海岸線が続いている。
市域は,太平洋と那珂川下流域に位置する海抜7m前後の低地地区と,阿武隈山系から南東に緩やかに傾斜している那珂台地と呼ばれる海抜約30m前後の平坦な台地地区とに分けられる。
低地地区は,漁港を中心に市街地が形成され,那珂川流域は水田地帯となっている。一方,台地地区は,駅を中心に市街地が形成され都市化が進行しているが,周辺は畑地も多く,また,中小河川が市街地にくさび状に入り込み,台地縁辺部は豊かな緑が帯状に連なっている。