Quy Nhơn có nhiều thế đất khác nhau, đa dạng về cảnh quan địa lý như núi (Như núi Đen cao 361m), rừng nguyên sinh (Khu vực đèo Cù Mông), gò đồi, đồng ruộng, ruộng muối, bãi, đầm (Đầm Thị Nại), hồ (Hồ Phú Hòa (Phường Nhơn Phú và phường Quang Trung), Bầu Lác (Phường Trần Quang Diệu), Bầu Sen (Phường Lê Hồng Phong), hồ Sinh Thái (Phường Thị Nại)), sông ngòi (Sông Hà Thanh), biển, bán đảo (Bán đảo Phương Mai) và đảo (Đảo Nhơn Châu – Cù lao xanh). Bờ biển Quy Nhơn dài 72 km, diện tích đầm, hồ nước lợ lớn, tài nguyên sinh vật biển phong phú, có nhiều loại đặc sản quý, có giá trị kinh tế cao. Các ngành kinh tế chính của thành phố gồm công nghiệp, thương mại, xuất nhập khẩu, dịch vụ cảng biển, nuôi và khai thác thủy hải sản, du lịch.

Về khí hậu, Quy Nhơn có 2 mùa rõ rệt: mùa khô từ tháng 3 - 9, mùa mưa từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau; nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 28 độ C.

Quy Nhơn được biết đến như một thành phố giàu tài nguyên thiên nhiên: về tài nguyên đất có bán đảo Phương Mai với diện tích 100 km2, đầm Thị Nại 50 km2 (trong đó: Quy Nhơn 30 km2, huyện Tuy Phước 20 km2), có trên 30.000 ha rừng. Khoáng sản quặng titan (xã Nhơn Lý), đá granit (phường Trần Quang Diệu, Bùi Thị Xuân), có ngư trường rộng, đa loài và nhiều loại hải sản có giá trị kinh tế cao; đặc sản có yến sào (sản lượng đứng sau tỉnh Khánh Hòa). Nguồn nước ngầm với trữ lượng khá lớn (dọc lưu vực sông Hà Thanh và bán đảo Phương Mai) bảo đảm cung cấp nước sạch cho thành phố.