湛江的陆地大部分由半岛和岛屿组成，多为海拔100米以下的台阶地。全市总面积中，平原占66.0%，丘陵占30.6%，山区占3.4%。

半岛缓坡台地，三面临海，台地略有起伏，无明显峰谷，地势较平缓，坡度3-5度。在大片缓坡地之间有水田、小溪或冲刷沟等切割。以火山喷发遗迹的小山较高，地势向四周逐渐变低。较高的山岭有螺岗岭（海拔223米）、仕礼岭（海拔226米）、石卯岭（海拔259米）、石板岭（海拔245米）。螺岗岭以南地势平缓，东西部皆为台地，台顶平坦，周边较陡。

沿海平原区，以河流冲积的滨海平原为主，部分为滨海台地，地势平缓，起伏极微，坡度1-4度。滨海平原海拔0.8-3米。区内河流纵横交错。

湛江海岸线长达1556公里，约占全省海岸线的2/5和全国的1/10，为全省之最；拥有148.7万亩海洋滩涂，占全省的48%，也是全省之最。

湛江东海岛面积达286平方公里，为全省最大的岛屿，是全国第五大岛屿。

湛江地处北回归线以南的低纬地区，属热带和亚热带季风气候，终年受海洋气候调节，冬无严寒，夏无酷暑。年平均气温23℃，年平均雨量1417-1802毫米。4-9月为多雨季节，8月雨量最多；10-3月雨量较少，常有旱情出现。夏秋之间热带风暴和台风较为频繁。年平均日照时数1817-2106小时，年≥10℃积温8309-8519℃。低压、热带风暴、台风登陆影响频繁。据建国后的统计，从1951-1990年40年间，登陆和影响本市的7级以上台风82个，每年平均2.05个；雷暴日数多，年均雷暴日85-108天。