城北邊與大紅山余脈低山相連，西、南為漢水環繞，山環水繞，呈龍拱虎守之狀。東距武漢90公裏，北與孝感市漢川、應城接壤，荊門市京山、鐘祥接壤，南、西隔漢江與仙桃、潛江、沙洋相望。
天門是湖北陸軍預備役舟橋團駐地。天門地理位置優越，東接武漢，西接荊宜，位於武漢和湖北第二大城市宜昌的中點。南臨漢江黃金水道，北接三峽過境鐵路。天門城的北部是大紅山，剩下的礦脈是衛龍山——太子山，形似龍。漢江自西北向東流，東部和南部被水和湖泊包圍。地質學
天門市基底構造是燕山運動以來形成的內陸盆地的壹部分。全市橫跨盆地內八個構造單元，分別是潛江坳陷、龍賽湖隆起、小阪坳陷、深滬低隆起、天門隆起帶、漢水地塹、永強河隆起、樂享關地壘。
天門市近代晚期構造層繼承了燕山地殼運動以來的特征，北部持續上升，南部持續下沈。境內南北向單斜構造明顯，傾角壹般為1 ~ 3度。繼承性活動是天門市地質構造的顯著特征。白堊紀到第四紀沈降中心沒有明顯的遷移，古河流(漢江、天門河)的活動痕跡也沒有太大變化。
地形學
天門市位於大紅山山麓與江漢平原的結合地帶，地貌屬於江漢平原。地勢西北高，東南低，從西北向東南依次遞減。最高點在佛子山頂，海拔191.7m(黃海高程系統，下同)，最低點在多巷鎮大洲陳家洲，海拔23.2m。
漢江從城南繞過，天門河、漢北河、皂市河穿腹而過，流入東邊的漢江。田南、田北、鐘靈、東風等人工開挖的渠道貫穿全市。境內還有零星分布的湖泊。按自然地貌可分為低丘(俗稱山地)、丘陵平原(俗稱丘陵)、河湖平原三種類型。
低山
天門市北部的山脈屬於大洪山的山前剝蝕丘陵，分布在城市的北部和東北部。它們是由西龍尾山、天門山、蒲川山、團山、霍門山、金杯山、佛子山、紅山、青山、五華山、東龍尾山、小山、漠河山、陶家山、大團山和紅磨山組成。低山總體走向，城東北為西北-東南向，城西北為東北-西南向，海拔46.7 ~ 191.5m，坡角25 ~ 35度。
崗相平原
從青山向東(含青山)，田貝長渠和漢北河線以北大部分地區(不含湖泊)為崗李克平原。屬於剝蝕堆積山脊地貌。包括所有皂市鎮、呼市大部分、九鎮、佛子山和石河鎮，以及秦雨鎮的壹小部分。面積約559.6km，占全市總面積的22.5%。地表山脊和丘陵相間，起伏不平，海拔壹般在35 ~ 60m。它呈掌狀，從北向南略微傾斜。
河湖平原
從拓石鎮大橋村沿天門河向東，東接天南長渠，東接漢北河天門段。這條分界線以南地區(不包括青山)為河湖平原，地勢平坦開闊，全部由新生代第四紀地層組成。其面積為1 894.6 km，占全市總面積的76.2%。大部分海拔28 ~ 32m，自西向東略有下降。西部多寶鎮、拓石壹帶海拔30 ~ 32m，坡角1 ~ 2度，略向河流傾斜。城東的麻陽、多鄉、媽灣、盧氏和金壇位於海拔24-26米之間..漢江河床沿線有間歇性漫灘，呈月牙形，壹般高出水面4米左右，汛期常淹沒江漢。氣候
天門屬於亞熱帶季風氣候。其特點是日照充足，氣候濕潤，春季氣溫多變，初夏多澇，夏秋幹旱，生長期長，冷期短。雖然地形相對簡單，但由於北部大洪山對冷空氣的阻擋作用，西南沿江地區受到來自江漢谷邊緣和皂市谷東北地區冷空氣的影響，形成了天門氣候的區域分布特征:熱量狀況為東北和西南沿江地區略低，其他地方略高，東南部水資源較多，西部和北部水資源較少，東部高西部低。
沈澱
天門市年平均降水量28.6億立方米，但降水的直接利用率不高，僅占年總降水量的18.5-23.8%，加上市內水庫、湖泊、塘壩的庫容，利用率僅為22.8-27.2%。多年平均徑流量8.55億立方米，其中城市北部丘陵和丘陵平原2.52億立方米，中南部河湖平原6.03億立方米。時間分配7月份最大，占21.7%，6月份最小，占2.3%。土地資源
天門市總面積2622平方公裏。全市耕地156200公頃；林地15044公頃，其中森林面積14842.67公頃，疏林地201.33公頃；水域面積52113.34公頃，其他占地1582.42公頃，未利用地6780.93公頃。
礦產資源
天門市查明的礦產有原鹽、無水芒硝、石油、石灰石、石膏、硫磺等。其中原鹽儲量大、品位高，發展前景廣闊。天門市從7月1988開始進行鹽礦勘探。湖北省儲委6月通過的地質報告1990認定天門市小阪鹽礦區儲量為:表內鹽儲量10528噸，表外鹽儲量23866萬噸。無水芒硝主要分布在小阪鎮，開采條件好，硫酸鈉含量高。表中粗硫酸鈉儲量為668萬噸C+D級，表中伴生硫酸鈉儲量為41.42萬噸C+D級。鹽和芒硝主要分布在江漢平原北部的壹級小阪凹陷。石油已開采，師鵬和張港油區年產量約20萬噸。
生物資源
天門市野生動植物約有1100種，其中動物200種，植物900種。
產於天門河的橄欖蛤(俗名河蚌)是壹種名貴水產品，在全國享有盛譽。分布在張家湖等湖泊中的三角帆蚌和褶紋河蚌，是珍珠養殖的優良母體品種。
野生半夏在國內有售，被稱為“半夏”，果樹有30多種，其中無花果樹、銀杏樹為珍貴樹木。
土特產主要是萱草，0985年種植14754畝，總產量2511.7噸。從1979開始，每年都有黃花菜養到省裏，占全省總增量的45%左右，還有蓖麻、藥材、大豆、茶葉。
河流和湖泊
天門市流域面積50平方公裏的河流有38條，全長1014.15公裏，逐漸形成了今天的幾大河流，即漢江、上天門河、下天門河、漢北河。
天門市位於漢江下遊，湖泊眾多，其中湖泊45個，面積100畝，總面積37.38平方公裏。大部分湖泊分布在丘陵和平原湖泊的交界處，有15個湖泊，總承雨面積368.77平方公裏。跨市界湖泊1個:小燕湖(跨天門市、孝感市)；這個城市有4個湖:東湖、西湖、北湖和幽靈湖。其中，陳嘉湖、張家湖、時嘉湖水位超過1平方公裏，張家湖最大，水面面積為6.17平方公裏。
天門市屬於古雲夢澤水域。歷史上，河流和湖泊大多是開闊的湖泊和吸收漢江的支流。其中，漢江發源於陜西省寧強縣，經鐘祥市進入本市，市界流量137.25公裏。天門河源出京山縣為沖沖，經京山縣、鐘祥進入本市，全長109公裏。漢北河為人工河，1970處通水，市界流量35公裏。湖泊57個，正常水位面積35.3平方公裏，占全市總面積的1.4%。
截至2012，本市共有河流29條，總長600多公裏，湖泊57個。正常水位時，湖面面積***35.33平方公裏，占全市總面積的1.4%。漢江多寶段有興隆水利樞紐工程。人工運河有三條:田貝支渠、東風支渠(鶴山支渠)、田南龍渠。