北戴河地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，境內(nèi)地貌類型多樣。北部為剝蝕平原，地勢低平，略有起伏；南部為低山區(qū)，山嶺連綿，群峰屹立；山南為狹窄的剝蝕平原；東北部為沖積平原，分布有海生次成沙丘；局部有沿海沼澤地；西部為沖積平原。海拔大多在10米以下，最低海拔1.5米，最高點東聯(lián)峰山，海拔152.1米。各種地貌類型穿插顯現(xiàn)，造就了北戴河秀麗的自然景觀，為北戴河的旅游和休療養(yǎng)事業(yè)提供了得天獨厚的自然條件。

境內(nèi)的戴河和新河兩條河流分別在西部和東部入海。戴河古稱渝水，遼、明、清時稱渝河，清光緒年間改為戴家河，后簡稱戴河。戴河上有三源，東源為沙河，發(fā)源于撫寧縣螞蟻溝村；西源主流為西戴河，發(fā)源于撫寧縣北車廠；西源支流名為渝河，發(fā)源于撫寧縣聶口北。戴河在河?xùn)|寨村西南注入渤海，全長35公里，流域總面積290平方公里，流經(jīng)北戴河區(qū)13公里，北戴河境內(nèi)流域面積32平方公里。新河發(fā)源于撫寧縣棲云寺山東麓，流經(jīng)甘各莊、蔡各莊，從赤土山北入海。全長15公里，14公里流經(jīng)北戴河區(qū)，總流域面積為77.5平方公里。

北戴河地處中緯暖溫帶，屬半濕潤、季風(fēng)型大陸性氣候，受我國東部沿海季風(fēng)環(huán)流的影響，海洋性特征明顯，多風(fēng)、濕度大、雨量適中，四季分明，春溫、夏涼、秋暖、冬寒。年平均日照時間在2700―2850小時之間；年平均氣溫8.8―11.3℃之間；盛夏日平均氣溫22―25℃之間；年平均降水量650―750毫米。由于瀕臨渤海，空氣溫度較大，年平均濕度65％左右；全年以偏西風(fēng)為最多，春季風(fēng)速最大，有風(fēng)無塵，秋季次之，盛夏平均風(fēng)速較小。北戴河的空氣清新，富含負氧離子，全年日照充足，氣壓穩(wěn)定，氣候十分宜人。

北戴河海岸線全長18.4公里，東起黑河口，西至戴河口，沿岸分布著平均15米寬的綿軟沙灘，北戴河海域?qū)掗?，水質(zhì)潔凈，風(fēng)浪較小，年平均水溫12℃。

北戴河境內(nèi)土壤為棕壤和潮土。主要植被類型有溫帶常綠針葉林、落葉闊葉混交林、灌叢草坡和鹽生草甸等。北戴河境內(nèi)有兩處城市森林，使擁有一片藍色海洋的北戴河，又擁有一片“綠色的海洋”。經(jīng)過全方位綠化美化，建城區(qū)綠化覆蓋率達59.22％，人均公共綠地達54.49平方米。氣候宜人，空氣清新，灘寬浪緩，沙明水碧，綠樹成林，峰巒雋秀，使北戴河完全具備了當(dāng)今世界海洋旅游的五大要素：海洋、沙灘、空氣、陽光和綠色。在這里適宜進行日光浴、空氣浴、海水浴、熱沙浴、森林浴，是康復(fù)療養(yǎng)的最佳之地。一代偉人毛澤東說過：“北戴河的空氣、陽光和大海最是吸引人?！?/span>