Vũng Tàu là thành phố biển có 42km bờ biển bao quanh, có núi Lớn (núi Tương Kỳ) cao 245m và núi Nhỏ (núi Tao Phùng) cao 170m. Trên núi Nhỏ có ngọn hải đăng cao 18m, chiếu xa tới 30 hải lý và có tuổi đời trên 100 năm, được coi là ngọn hải đăng lâu đời nhất Việt Nam. Trên núi lớn có Hồ Mây là một hồ nước ngọt lớn và rừng nguyên sinh. Thành phố được bao bọc bởi biển, các cánh rừng nguyên sinh, các ngọn núi cao, ngoài ra còn có sông và nhiều hồ nước lớn giúp khí hậu nơi đây quanh năm mát mẻ ôn hòa, trong thành phố có rất nhiều cây xanh và hoa được trồng ở mọi nơi. Thuộc khu vực Đông Nam Bộ, Vũng Tàu cũng sở hữu kiểu khí hậu đặc trưng của vùng Đông Nam Bộ là hai mùa mưa, nắng. Mùa khô rơi vào khoảng tháng 11 – tháng 4, là thời điểm lý tưởng nhất để đến Vũng Tàu. Tuy nhiên, khí hậu nơi đây khá ôn hòa, ít biển động nên nhìn chung bạn có thể du lịch Vũng Tàu quanh năm để tận hưởng không khí biển và nhiệt độ quanh năm mát mẻ chỉ khoảng 27 – 30 độ C.
