【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，属乳山市至威海市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50100米；小洛至花岛断裂，长10公里，宽1020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，主峰泰礴顶海拔923米；东部凤台顶、老驴山、邹山、老青山等丘陵为东部南北向分水岭。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】 文登市处北温带，属于大陆性季风气候，四季分明。年平均气温11.5℃，1月平均气温全年最低，为-2.6℃，7月和8月份平均气温全年最高，为24.5℃；有气象资料记录（1953年）以来年平均气温最高是12.8℃，分别出现在1994年、2004年和2007年；年平均气温最低是10.2℃，出现在1956年；自1987年以来，年平均气温均在11.0℃以上，年平均气温超过12.0℃出现在1994年以后，至2010年共有12个年度；1953年以来极端最高气温36.4℃，分别出现在1958年7月21日、1966年8月5日和1967年7月17日；极端最低气温-25.5℃，出现在1963年1月25日。年降水量762.2毫米，1953年以来降水量最多年份是1959年，降水量1183.6毫米，降水量超过1000毫米的年份有9个；降水量最少年份是1999年，降水量398.3毫米。年度降水分布不均，夏季较为集中，69月降水量约占全年70%，春秋季降水偏少，常发生干旱。年日照时数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，为半岛地区低温站点；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，春季大风天气较多。
年度气候评价 2011年平均气温11.4℃，较常年偏低0.1℃，较上年偏低0.2℃，是1997年以来第4个年平均气温低于12.0℃，为1997年以来年平均气温最低值；年极端最高气温31.9℃，出现在7月5日；年极端最低气温-12.4℃，出现在1月15日；年平均最高气温15.7℃，年平均最低气温8.2℃。气温特点：冬、春、夏季气温偏低，秋季气温偏高。气温分布：2月、5月、10月、11月份气温较常年偏高，其中2月份偏高0.4℃，5月份偏高0.5℃，10月份偏高0.3℃，11月份偏高3.0℃，其它月份气温均较常年偏低，其中1月份偏低2.7℃，6－8月平均气温较常年偏低0.5℃。冬季寒冷,春季气温偏低，多数植物萌芽开花偏晚，夏季较凉爽，秋季气温偏高，多数植物枯黄落叶偏晚。年降水量934.9毫米，较常年偏多172.7毫米，较上年偏少60.6毫米。降水分布：夏季6－8月份与秋季9月、11月份降水较常年偏多，其它月份降水均较常偏少，降水较集中在6－9月份和11月份，5个月降水量839.6毫米，占全年降水量90%，特别是6－9月份，4个月降水量764.3毫米，占全年降水量82%，较常年6－9月份偏多235.8毫米，出现洪涝灾害；春季（3－5月）降水量56.5毫米，较常年偏少58.3毫米，其中3月份降水量0.0毫米，无有效降水，4月份降水较常年偏少19.2毫米，5月份降水较常年偏少20.6毫米，春季降水明显偏少，发生干旱，对冬小麦生长及春播不利。全年出现7次暴雨天气，出现降水大于25毫米日数12天，大于50毫米降水日数7天，大于100毫米降水日数1天（6月26日降水111.8毫米）。最长连续降水日数7天（8月11－17日)，过程降水量52.4毫米；最长连续无降水日数48天（2月28日－4月16日）。年日照时数2515.4小时，较常年偏多125.2小时。2011年出现7级以上大风日数15天，除1月、6月、7月份外各月均有大风天气，其中4月份最多，有3天，4月18日出现年极大风速21.8米/秒，风力9级；雷暴日数19天，集中在4－11月份；大雾日数29天，除1月、3月、12月各月均有大雾出现，其中7月份最多有7大雾，轻雾日数106天；霜日数62天，无霜期232天,终霜日期3月26日，初霜日期11月14日；露日数104天；5月份出现浮尘1天；地面积雪50天，最大雪深37厘米（１月１日），结冰102天，最深冻土17厘米。综合2011年气象资料分析，气温略低，降水偏多但分布不均，春季出现干旱，两次受台风影响，出现较大灾情，日照时数偏多，气候属较差年景。
2012年平均气温11.7℃，较常年偏高0.2℃，较上年偏高0.3℃，是1997年以来第5个年平均气温低于12.0℃；年极端最高气温33.5℃，出现在8月8日；年极端最低气温-14.2℃，出现在12月24日；年平均最高气温16.0℃，年平均最低气温8.5℃。气温特点：冬季气温偏低，春、夏、秋季气温偏高。气温分布：1月份气温较常年持平，2月、3月、11月、12月份气温较常年偏低，其中2月份偏低1.1℃，3月份偏低0.9℃，11月份偏低0.4℃，12月份偏低2.6℃，其它月份气温均较常年偏高，其中5月份偏高2.6℃，6－8月平均气温较常年偏高0.4℃，9月份偏高1.1℃，10月份偏高1.8℃，冬季寒冷，夏季炎热。年降水量951.2毫米，较常年偏多189.0毫米，较上年偏多16.3毫米。降水分布：冬季（1－2月）、秋季降水偏少，春、夏季和冬（12月）降水较常年偏多，降水较集中在4月份和6－8月份，4个月降水量790.0毫米，占全年降水量83%，其中6－8月份降水量667.6毫米，占全年降水量70%，较常年6－8月份偏多225.2毫米，出现洪涝灾害；春季（3－5月）降水量153.2毫米，较常年偏多38.4毫米，其中3月份降水较常年偏多11.5毫米，4月份降水降水较常年偏多83.2毫米，对小麦生长较为有利；秋季９月份降水较常年偏少85.5毫米，10月份降水较常年偏少9.6毫米，发生干旱，冬小麦播种偏晚。全年出现6次暴雨天气，出现降水大于25毫米日数10天，大于50毫米降水日数6天，大于100毫米及150毫米降水日数1天（8月18日降水160.6毫米）。最长连续降水日数6天（12月5－10日），过程降水量19.4毫米，为连续降雪过程，12月9日年度最深积雪16厘米；最长连续无降水日数23天（9月5－27日）。2012年日照时数2516.3小时，较常年偏多126.1小时。2012年出现7级以上大风日数16天，除5月、7月、9月份外各月均有大风天气，其中2－4月份共有9天，4月份最多，有4天。8月28日出现年极大风速23.2米/秒，风力9级；雷暴日数20天，集中在5－8月份；大雾日数21天，除5月、9月、11月、12月各月均有大雾出现，其中4月份最多，有5天大雾，轻雾日数92天。霜日数63天，无霜期217天,终霜日期4月1日，初霜日期11月5日；露日数102天；地面积雪40天，结冰113天，最深冻土29厘米。综合2012年气象资料分析，气温略高，降水偏多但分布不均，受1次台风影响出现较大灾情，日照时数偏多，气候年景一般。
重大气候事件 2011年有两次台风影响：6月26－27日，受台风“米雷”影响，出现大暴雨，过程降水量116.4毫米，并伴有大风；8月7－8日受台风“梅花”影响，出现暴雨，过程降水62.3毫米，并伴有大风。两次台风过程均给基础设施和农业生产造成较大经济损失。2012年共出现暴雨日数6天：4月21日降水量69.6毫米，7月10日降水量61.9毫米，7月23日降水量82.5毫米，8月15日降水量62.6毫米，8月18日降水量160.6毫米，为大暴雨，给农业生产带来一定损失，8月28日受台风“布拉万”影响，出现暴雨，过程降水量71.3毫米，并伴有9级大风，使国省干道、县乡村路等基础设施严重受损，给农业生产、果业生产、特种养殖等造成较大经济损失。
【水文】 水文气象 文登市地处北温带，属东亚季风区域大陆性气候。具有季风进退频繁，四季变化分明，春季回暖晚，干燥多风，夏季湿热多雨，秋季凉爽易旱，冬季漫长寒冷多雪等特点。全市多年平均气温11.5℃，极端最高气温36.4℃，极端最低气温-25.5℃。域内多年平均降水量803.6毫米，降雨量多集中在7、8、9三个月。年均无霜期194天，平均日照2540.7小时，日照率为57%。全年相对温度为71.5%，历年主导风向，夏季为东南风，冬季为西北风，平均风速45米/秒，水汽来源主要来自东南季风带来的大量水汽。
河流水系 境内河流属于胶东地区沿海边缘水系。主要河流有母猪河、青龙河、昌阳河和流经西南边界的黄垒河。边沿地区直接入海和流入荣成市境内的小河共36条。加上大小支流，全市大小河道共1156条，总长2067.9公里，沟壑密度为1.25公里/平方公里。其中1公里以上的河道574条，总长1653.7公里。
全市河流均为雨源型河流，多为季节性间歇河流。枯水季节，除几条主要河流中下游有很小径流外，大都干涸断流。一降暴雨，则洪水汹涌。其特点是：源高、流短、涨快、退速。
母猪河 母猪河为境内第一大河。干流长58公里，流域面积1115.18平方公里，去掉草庙子镇和初村镇的流域面积106.34平方公里，境内流域面积为1008.84平方公里，占全市总面积的62.6%，控制北、东北和西部的界石镇、葛家镇、泽头镇、汪疃镇、文登营镇、蔄山镇、米山镇、宋村镇及天福街道、龙山街道、环山街道和经济开发区。又分东西两大干流，平均径流深271毫米。西母猪河：发源于昆嵛山主峰泰礴顶东侧和汪疃镇的角山，流经界石、汪疃、葛家镇、米山镇和蔄山镇至泽头镇高家庄村东与东母猪河汇流，全长49.8公里，流域面积680平方公里。有主、支流480条，总长844.95公里。东母猪河：全长50.6公里，流域面积360平方公里。其北支发源于正棋山（今属威海市环翠区），旧称送驾河，今称柳林河。经北申格庄、南申格庄、东高格庄、中床、西床、陡埠、九里水头、七里水头，在柳林村与南支汇流。其南支流发源于驾山山脉的林子顶，称城南河或抱龙河。经前后驾山村东、东杜梨村南、姚家疃、营前、七里河，与北支合流后，经泊子、河圈、郭格庄、小床、大床、潘格庄、周格庄，在高家庄村东与西母猪河合流。东母猪河有主、支流210条，总长376公里。东西母猪河合流：东西母猪河于高家庄村东汇合后，河宽200500米，经道口大桥，遇虎窠山转东北流，至姚山头村南，转东南至西海庄村西南入海。
青龙河 发源于驾山山脉的岳家口、天福山一带。经刘马庄西、大店和小店东南，岚宅、章子山东，大乔家、团山、山后孙家、北邢家、中邢家、河南邢家、孙家埠村、高村、河西、岭上董家，在望海倪家村西南流入埠口湾。平均径流深273毫米，控制文登营东部及大水泊和高村镇东部，流域面积235.81平方公里，占全市总面积的13.2%。有主、支流145条，总长302.75公里，其中主河道长31公里。
昌阳河 发源于张家产镇泊石西山，流经张家产、车卧岛、汤村店、石羊，在西海庄南入海。全长27.4公里，流域面积203平方公里，占全市总面积的11.4%。平均径流深251.2毫米。有主、支流115条，总长186.65公里。
黄垒河 发源于昆嵛山西麓。流经烟台市牟平区、乳山市、文登市，在浪暖口入黄海，流域面积652平方公里，全长69公里。文登境内自庙东村以下，沿文登与乳山两市边界南流长17公里，流域面积115.73平方公里。境内有主、支流45条，总长66.0公里。
【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，泽库镇北部和泽头镇上泊子等地较多，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23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12米，土壤反应近中性。全市可利用面积2.19万公顷，占总面积的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、泽库等镇沿海地带，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西廒村西部、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1.194.67%，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，有的则成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，土壤积累较厚腐殖质，有机质含量达6%。
【海域】 文登市南临黄海，海岸线东起靳家店村南蔡官屯河口（37°02′00″N，122°12′00″E），曲折西去，止于黄垒河口（36°54′48″N，121°51′20″E），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126平方公里。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，最大面积不足0.01平方公里。