Địa hình Thành phố Móng Cái ở phía bắc là đồi núi, địa hình thoải dần ra biển với có 50 km đường bờ biển. Địa hình có dạng đồi núi, trung du và ven biển, bị chia cắt khá phức tạp, hình thành 3 vùng rõ rệt là vùng núi cao phía Bắc, vùng trung du ven biển và vùng hải đảo. Móng Cái có khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hưởng của biển nên nóng ẩm và mưa nhiều. Móng Cái có 2 con sông chính là Sông Ka Long, Sông Tràng Vinh. Trong đó, Sông Ka Long bắt nguồn từ Trung Quốc ở độc cao 700 mét, có dộ dài 700 km đổ ra Biển Đông. Sông Tràng Vinh dài trên 20 km, chảy qua Hồ Tràng Vinh rồi đổ ra biển .