Город Геленджик расположен на берегу живописной овальной бухты. Она соединяется с Черным морем проливом, образованным двумя симметричными мысами.
Городской округ Геленджик занимает горно-приморскую полосу Кавказского побережья Черного моря между территориями городов Новороссийск и Туапсе длиной около 90 км. Северо-восточная граница проходит по Коцехурскому хребту (Главный Кавказский хребет), одна из вершин которого достигает 921 м (вершина Геленджик). Ближе к морю, почти параллельно Коцехурскому хребту, от Новороссийска до Геленджика протянулся Маркотхский хребет с наивысшей вершиной 762 м (вершина Плоская). Эти два хребта защищают Геленджик от северных холодных воздушных масс.
Горы занимают 90 % городской территории. Их склоны вплотную подходят к морю, внезапно обрываясь к узкой прибрежной кромке моря. Эти отвесные скалы порой достигают высоты более 100 м. Леса и лесонасаждения занимают 85% территории округа. Вершины и южные склоны гор покрыты травой и засухоустойчивыми кустарниками, состоящими из держидерева, терна, шиповника, боярышника, грабинника, дуба пушистого, скумпии, иглицы колхидской и др. Только пицундская сосна не признает этой границы. Она растет на берегу Черного моря и прибрежных скалах от Анапы до Пицунды. Много ее также растет на улицах и набережных Геленджика. Сосна пицундская является наиболее древним представителем третичной флоры, сохранившимся до наших дней на Северо-Западном Кавказе. Причем этот аборигеннный реликт пережил здесь ледниковый период. Эту сосну также называли колхидской, абхазской и приморской. Она неприхотлива, нетребовательна к почве, солеустойчива, светолюбива. Хвоя живет два года, шишки не опадают и несколько лет висят раскрытыми на деревьях. Растет сосна быстро и в сто лет достигает высоты 40 м при диаметре ствола 90 см.
Маркотхский хребет, протянувшийся от Новороссийска до Геленджика, еще 125 лет назад был покрыт можжевеловыми и дубовыми лесами. Но их почти истребили и горы приобрели безрадостный вид. Поэтому в 60-е годы предыдущего столетия на склонах Маркотхского хребта была высажена пицундская и крымская сосна. На прибрежных склонах от Анапы до Геленджика растут вместе с дубом пушистым, грабинником и пицундской сосной три вида можжевельников: высокий, вонючий и дельтовидный, фисташка туполистная (кевовое дерево). К югу от Михайловского Перевала растут широколиственные леса из дуба, граба, клена, вяза, береста, тополя, липы и других. На северных склонах гор и в межгорных котловинах на высоте 300 м над уровнем моря и выше растет бук. Под пологом букового леса можно встретить тис ягодный, рододендрон кавказский. В поймах и на берегах рек произрастают ива, ясень, калина, ольха, бузина, чубушник, бирючина, кизил, лещина, дикие яблоня и груша, алыча, грецкий орех, черешня, мушмула. На опушках и полянах — ежевика, терн, боярышник, шиповник. Характерны для побережья вьющиеся растения: повой (сассапариль), обвойник, ломонос, дикий виноград, вечнозеленый плющ, тамус, жимолость этрусская и другие.
