烟台地形为低山丘陵区，山丘起伏和缓，沟壑纵横交错。山地占总面积的36.62％，丘陵占39.7％，平原占20.78％，洼地占2.90％。低山区位于市域中部，主要由大泽山、艾山、罗山、牙山、磁山、蛤山卢山、山昔山、昆嵛山、玉皇山、招虎山等构成，山体多由花岗岩组成，海拔在500米以上，最高峰为昆嵛山，海拔922.8米。丘陵区分布于低山区周围及其延伸部分，海拔100～300米，起伏和缓，连绵逶迤，山坡平缓，沟谷浅宽，沟谷内冲洪积物发育，土层较厚。因烟台市域降水较充沛，空气湿润，气候温和，低山丘陵一年四季林木葱茏，明媚如画。春天，满山苍翠，花香袭人；夏日，郁郁葱葱，一片生机；秋季，果林红叶，五彩纷呈；到隆冬时节，银装素裹，玲珑剔透。
市域内，中小河流众多，长度在5公里以上河流121条，其中流域面积300平方公里以上的河有五龙河、大沽河、大沽夹河、王河、界河、黄水河和辛安河7条。主要河流以绵亘东西的昆嵛山、牙山、艾山、罗山、大泽山所形成的“胶东屋脊”为分水岭，南北分流入海。向南流入黄海的有五龙河、大沽河；向北流入黄海的有大沽夹河和辛安河；流入渤海的有黄水河、界河和王河。其特点，河床比降大，源短流急，暴涨暴落，属季风雨源型河流。其冲积形成的小平原，沙土层厚而肥沃，盛产苹果、大樱桃、梨和葡萄。
烟台市北、西北部濒临渤海，东北和南部临黄海。有大小基岩岛屿63个，像一颗颗灿烂的珍珠镶嵌在大海之中。面积较大的有芝罘岛、南长山岛、养马岛。有居民的岛15个，分别为长岛县的南长山岛、北长山岛、大黑山岛、小黑山岛、庙岛、砣矶岛、大钦岛、小钦岛、南隍城岛、北隍城岛，龙口市的桑岛，芝罘区的崆峒岛，牟平区的养马岛，海阳市的麻姑岛、鲁岛。沿海表层水温变化较外海明显且幅度较大，年平均水温11℃～14℃之间。海水表层盐度年平均28～31‰左右。潮汐自莱州到龙口沿海为不正规半日潮，龙口到牟平以及海阳市沿海为正规半日潮。海岸地貌主要分岩岸和砂岸两种，西起莱州市虎头崖，东至牟平东山北头，是曲折的岩岸，海蚀地貌显著；其余多为砂岸。烟台海岸与海岛交相辉映，海光山色秀丽，名胜古迹众多，是游览避暑胜地。
烟台山青水秀，气候宜人，有丰富的自然景观和人文景观。尤
其是夏季，海风抚面，清爽可人；山花烂漫，沁人心脾；海光山色，
交相辉映。既是避暑纳凉之胜地，也是各地游客旅游观光的理想境
地。市内旅游景区众多，蓬莱阁景区为国家AAAAA级旅游景区；国家AAAA级景区9个，分别是龙口南山景区、张裕酒文化博物馆、烟台金沙滩旅游度假区、蓬莱海洋极地世界、牟氏庄园、烟台山景区、牟平养马岛旅游度假区、烟台三仙山·八仙过海旅游景区、张裕国际葡萄酒城；国家AAA级景区11个，分别是烟台塔山风景区、烟台市体育公园、烟台农业科技旅游博览园、昆嵛山国家森林公园、莱州市大基山森林旅游区、艾山温泉国际旅游度假村、长岛林海烽山国家森林公园、海阳凤城旅游度假区、长岛九丈崖月牙湾地质公园、招远罗山国家森林公园、招远黄金珠宝首饰城。烟台已成为名符其实的“中国优秀旅游城市”。
烟台市属于暖温带大陆性季风气候，与同纬度内陆地区相比具有雨水适中，空气湿润，气候温和的特点，可谓冬无严寒，夏无酷暑。全市年平均降水量为651.9毫米，年平均气温11.8℃，年平均相对湿度68％，年平均日照时数2703小时，太阳辐射总量年平均值5224.4兆焦耳/平方米，年平均风速内陆地区3～4米/秒，沿海地区4～6米/秒，全市平均无霜期210天。烟台四季分明，各季气候各具特色。