萩市は、山口県の北部に位置し、総面積は698.31平方キロメートルで、県土の約11.4％に当たります。北部は日本海に面し、東部は益田市（島根県）、津和野町（島根県）、阿武町、南東部は山口市、阿東町、西部は長門市、美祢市に接しています。
　地形は、全体として東部の中国山地から北西部の日本海に向かう傾斜地で、南部市境界付近に標高700mを超える山々が連なっています。低地は少なく、阿武川河口部に形成された三角州にある市街地とその周辺地に見られ、丘陵地は、田万川地域から須佐地域にかけての臨海部に比較的なだらかに広がっている程度で、大半を山地が占めています。
　日本海の沖あいには、大島、相島、櫃島、羽島、肥島、尾島の六つの平らな火山島が浮かび、はるか40km先には見島があります。そのうち見島、大島、相島、櫃島は有人島です。
　気候は、沿岸部においては対馬海流の影響を受けて比較的温暖であり、中山間部においては盆地特有の気候で、変化に富んだ豊かな自然環境を有しています。