Ялта находится на юге Крымского полуострова. Город расположен на берегу моря в долинах двух горных речек — Учан-Су и Дерекойки. С суши город окружён полукольцом Крымских гор.
Климат средиземноморского типа, характеризуется мягкой и дождливой зимой, прохладной весной, жарким, длительным летом и тёплой осенью. Определяется сочетанием незамерзающего моря и Крымских гор, которые защищают город от северных ветров. Средняя температура июля +24°C, средняя температура января-февраля +4°C, при вторжении холодного арктического циклона или сибирского антициклона температура может снижаться до отрицательных значений. Морозных дней немного. Часты оттепели до +10°C и выше. Флора имеет средиземноморский характер, насыщена видами растений из других регионов.
Несмотря на то, что город Ялта — самый известный и дорогой курорт в Крыму, в некоторых частях города можно найти довольно обширные участки, занятые спонтанной рудеральной растительностью, а также (очень редко) сильно преобразованными остатками естественных насаждений формации дуба пушистого. Такими участками отчасти заняты окраины города, а также ряд парков (Массандровский, Парк санатория Министерства обороны и другие). За чертой города, помимо искусственных и естественных лесных массивов, находятся заброшенные около 20 лет назад небольшие поля табака, отчасти зарастающие ячменём луковичным, овсом, псоралеей смолистой, ломоносом виноградолистным и другими растениями, а отчасти застраиваемые домами частного сектора или занятые огородами.