【地质】 文登市位于新华夏系第二隆起的东部，文、荣凸起的中心部位。由于长期隆起，缺失中元古——中生界侏罗纪地层。总的特点是：地质简单，岩浆岩分布广泛，构造不太发育。地层以下元古界胶东岩群第二岩组变质岩系为主，第四纪堆积物遍布全境，有冲积、洪积、残坡积和海积等类型。褶皱简单，北部汪疃地区为一倒转复背斜，属乳山至环翠区倒转复背斜中段，轴向45°左右，轴面倾向南东。由于昆嵛山岩体的影响，向斜轴发生弯曲，中部向北西凸出。南部高村、侯家一带为单斜构造。由于伟德山、紫金山等岩体侵入，不仅与北部的地层断开，而且产状也不协调，形成一向南倾斜并凸出的宽缓单斜构造。境内断裂不多，较大的有4条：母猪河断裂，南北向展布，长40公里，宽50～100米；小洛至花岛断裂，长10公里，宽10~20米；泽库断裂，与小洛至花岛断裂平行，长4.5公里，宽数米；西字城至章子山断裂，延入荣成市境，全长14公里，宽数米。历史上破坏性地震的震中都不在文登境。
【地形】 境内地形复杂，丘陵起伏，沟壑纵横。平原沿河谷两岸及滨海地区呈带状展布。山地占总面积的19%，丘陵占58.4%，平原占22.6%。西部昆嵛山脉是胶东屋脊，为西部南北向分水岭，主峰泰礴顶高923米；东部有凤台顶、老驴山、邹山、老青山等丘陵，为东界分水岭。全境两侧高，中间低，北部高，南部低，像一簸箕，口向南，伸向黄海。
【气候】 文登市地处北温带，属大陆性季风气候，四季分明。年均气温11.5℃，有气象资料记录以来极端最高气温36.4℃，极端最低气温-25.5℃。多年平均降水量762.2毫米，降水分布不均，夏季较为集中，6~9月降水量约占全年70%；春秋季降水偏少，常发生干旱。年均日照时数2390.2小时，无霜期194天。冬季漫长，盛行从大陆北部吹来的干冷冬季风，气温偏低，为半岛地区低温点；夏季最短，盛行从海洋吹来的暖湿夏季风；春秋两季属冬夏季风转换期。
2002年平均气温为12.5℃，较常年偏高1.0℃，1997年以来连续6年平均气温超过12.0℃，气温明显偏高，气候变暖。全年极端最高气温33.5℃，出现在9月2日；极端最低气温-10.2℃，出现在12月30日。各月平均气温除10月、11月较常年偏低外，其它各月平均气温均较常年偏高，其中2月偏高3.5℃，3月偏高3.6℃，4月偏高1.5℃，春季气温偏高；6~8月平均气温比较常年偏高0.2℃，气温基本正常；10月平均气温较常年偏低1.1℃，11月偏低2.0℃,冬季气温偏低，一定程度上造成小麦冬前积温不足。
2002年共降水681.8毫米，较多年平均偏少80.4毫米。降水分布不均，4月、7月降水偏多，共降水342.7毫米，占全年降水量一半；4月、8月各出现一次暴雨天气；2月降水仅0.8毫米，较常年偏少11.2毫米，发生春旱；6月降水为36.7毫米，较常年偏少52.6毫米，推迟了雨季来临；8月降水96.9毫米，较常年偏少108.7毫米；9月降水27.1毫米，较常年偏少59.0毫米，发生了秋旱。2002年共出现连续无降水日数超过10天6次，最长连续无降水日数35天(1月17日~2月20日)，大于25毫米降水日数8天，大于50毫米降水日数2天。地面最深积雪32厘米，出现在11月18日。
2002年出现大风日数13天，多出现在春季，其中3~5月出现8天；扬沙2天，浮尘7天；雷暴20天，多集中在5~10月；大雾15天，轻雾104天；霜71天，露113天，出现飑线过境1次，最深冻土14厘米。
2002年日照时数2371.3小时，较常年偏少18.9小时。
2002年重大气候事件：⑴春、秋降水偏少，出现干旱；⑵10月14日受飑线过境影响，葛家、蔄山、大水泊、界石、汪疃、泽头等镇受风雹袭击，风力八级，并伴有冰雹，受灾情况较重。
综合2002年气象资料分析，全年气温偏高，降水、光照偏少，春秋出现干旱，气候年景属一般。
【水文】 境内有西、北、东三条分水岭，成为单独的水系。第一大河为母猪河，全长65公里，流域面积1278平方公里，多年平均径流深297.4毫米。青龙河，全长31公里，流域面积235.8平方公里，多年平均径流深273毫米。昌阳河，全长23.5公里，流域面积119.2平方公里，多年平均径流深284毫米。黄垒河，有17公里为文登与乳山的界河，多年平均径流深283毫米。已开发利用的温泉4处：城区的七里汤、城南13公里的汤村汤、城东南16公里的呼雷汤、城西南22公里的大英汤，水温39~77℃。大型水库米山水库，总库容2.8亿立方米，最大坝高21.1米，是威海市最大的淡水水源。全市有浅海面积3万公顷，淡水水面3067公顷。
【土壤】 根据全市第二次土壤普查资料，全市土壤有6个土类，10个亚类，14个土属，97个土种，179个变种。
棕壤 是在一定的生物气候条件下，由非钙质岩类，发育形成的一种地带性土壤，以棕色或棕褐色为主，淋溶淀积作用明显，心土层较粘重，无石灰反应，土壤呈微酸酸性反应，PH值6左右，是全市主要土壤类型，分布于全市各地。可利用面积13.15万公顷，占可利用总面积的83.59%。棕壤按其剖面发育性态和潜水状况，可分为棕壤性土(俗称石碴土、岭砂土等)、棕壤亚类(俗称黄土、黄堰土)、白浆化棕壤(俗称白浆土、包浆土)和潮棕壤(俗称潮黄土、黑黄土、黑土)四个亚类。其分布与地形地貌关系密切，山丘中上部为棕壤性土，土体厚度一般小于60厘米，土壤疏松，结构较差；中下部为棕壤亚类，土体厚度在1米以上，心土层(即淀积层)较粘重，持水力强，生产能力中等；白浆化棕壤主要分布在缓坡地带，泽库北部和泽头上泊子等地较多，表土下有一含大量铁锰结构的白色土层，底部粘重紧实，极难透水，汛期易泡浆，滞水解涝，理化性能差；潮棕壤分布在地势较平坦的泊区，潜水位2~3米，土层深厚，水分状况较好，生产性能在棕壤土类中居首位。
潮土 是发育在河流冲积及海相沉积物上，是受潜水作用形成的一类土壤。分布在沿河两岸及近海地带，土层深厚，质地层次明显，地下水位1~2米，土壤反应近中性。全市可利用面积2.19万公顷，占可利用总面积的13.9%。按潜水水质等状况可分为潮土(俗称河淤土、淤土)和盐化潮土(俗称盐化土)2个亚类。
潮土亚类分布在河流两岸和近沿海处，除部分质地适中外，大部分属砂性土，易耕作，通透性强，漏水漏肥严重。
盐化潮土亚类，主要分布在小观、泽头、宋村、侯家、泽库等沿海地带，表层为砂壤或壤质土，潜水位1米左右，地表有不同程度的返盐现象，影响作物的出苗和生长发育。
水稻土 是盐化潮土经人为淹水耕作形成的，主要分布在昌阳农场和侯家西廒西部、南部。土层深厚，有返盐现象，呈中性至碱性反应，PH值7.5左右，可利用面积980公顷，占可利用总面积的0.62%。
盐土 由海相沉积而成。主要分布在沿海地带，土壤层全盐含量1.19~4.67%，土壤含盐量大，农作物难以生长，多生长芦苇、碱蓬、海角菜、盐蒿等耐盐植物，有的则为光板地或人工盐田。全市总面积4233公顷，其中可利用面积1673公顷，占可利用总面积的1.07%。
风砂土 是河流冲积和风积共同作用形成的。主要分布在母猪河东岸，呈沙丘状，通体松砂，现多营造林木，春季仍有不同程度的风蚀现象，为半固定风砂土，可利用面积420公顷，占可利用总面积的0.27%。
山地草甸型土 分布在昆嵛山海拔700米左右的山体上，可利用面积866.7公顷，占可利用总面积的0.55%。因海拔高、气温低、湿度大，风力强，乔木树种稀少，草本植物生长茂盛，土壤积累较厚的腐殖质、有机质含量达6%以上。(曹福林)
【海域】 文登市位于山东半岛东部，北纬36°52′～37°23′、东经121°43′～122°19′之间。西接牟平区和乳山市，北接环翠区，东接荣成市，南临黄海，总面积1645平方公里。海岸线东起靳家店村南蔡官屯河口（37°0 2′00″Ｎ，122°12′00″Ｅ），曲折西去，止黄垒河口（36°54′48″Ｎ，121°51′20″Ｅ）与乳山市相接，全长155.88公里。15米等深线以内浅海海域面积292.7 平方公里，滩涂1.26万公顷。沿海有埠口湾、靖海湾、五垒岛湾3处海湾。近海中有二岛（面积0.03平方公里）、牛心岛（面积0.01平方公里）、里岛（面积0.006平方公里）3个小岛屿。有明礁1处、暗礁5处、低潮露出礁4处，最大者面积不足0.01平方公里。