日照市位于山东省东南部黄海之滨，东经118°25′～119°39′，北纬35°04′～36°04′。东临黄海，西接临沂市，南与江苏省连云港市毗邻，北与青岛市、潍坊市接壤。南北长约82公里，东西宽约90公里，总面积5310平方公里。
    日照市属鲁东丘陵，总的地势背山面海，中部高四周底，略向东南倾斜，山地、丘陵、平原相间分布。最高点为五莲县境内马耳山，海拔706米；最低点为东港区东海峪村，海拔1～1.5米。山地占总面积的17.5％，丘陵占57.2％，平原占25.3％。
    境内河流纵横，分别归属沭河、潍河,除潍河流入渤海外，其余流入黄海。较大河流18条，总长461.4公里，流域面积5222.7平方公里。沭河发源于沂山南麓，境内段长76.5公里，流域面积1718.4平方公里；潍河贯穿五莲县、莒县，境内段长121.4公里，流域面积1350.2平方公里；傅疃河是唯一的境内大河，全长73.5公里，流域面积1060平方公里。
    日照无天然湖泊。人工湖泊有日照、青峰岭、小仕阳3座大型水库和马陵、巨峰、户部岭、峤山等10座中型水库，总库容95913万立方米。
    日照海岸位于黄海中部，岬湾相连，北起甜水河口，南到绣针河口，全长99.6公里，属于比较平直的基岩沙砾质海岸。海岸线上有石臼湾、佛手湾两大天然港湾与日照港、岚山港组成的日照港群。近陆岛屿有桃花岛、出风岛；远有平岛、达山岛和车牛山岛组成的"前三岛"，面积0.321平方公里。沿海滩涂7.6万亩。浅海水域广阔，10米等深线面积有30万亩；20米等深线水域适宜养殖面积100万亩。海洋资源开发利用潜力很大。
    日照境内有大小山头4358座。西部为泰沂山脉系，大多呈东南、西北走向；北部山脉多呈南北和西南、东北走向；中南部有7条互不衔接的山脉，走向各异；东部属胶东丘陵。海拔500米以上的 有39座。