Localitatea, aşezată în depresiunea cu acelaşi nume, se numără printre cele mai pitoreşti orăşele din Dobrogea. Amplasamentul său la poalele unor dealuri şi coline împădurite şi în imediata vecinătate a lacului Babadag şi a promontoriului Sultan Tepe (situat în partea de est a localităţii) conferă acestei localităţi un farmec aparte. Culmile ce străjuiesc oraşul din trei părţi formează Dealurile Babadagului. Cele mai înalte dintre ele, Carada (300 m) şi Koiun Baba (266 m), oferă privitorului panorama întregului oraş, la orizont observându-se Marea Neagră şi silueta cetăţii Enisala.

Deşi este situat într-o zonă de stepă, prezenţa pădurii şi a Lacului Babadag determină existenţa unei flore foarte bogate şi a unei faune diversificate. Silvo-stepa ajunge până la altitudinea de 200 m şi apare ca o îmbinare a terenurilor agricole cu pajişti stepice şi sub forma unor mici insule de pădure constituite din specii de stejar, scumpie, ulm, arţar. Vegetaţia forestieră este alcătuită din asociaţii specifice pentru Dobrogea, precum şi din păduri de foioase submediteraneene sau balcanice.

În pădurile ce acoperă culmile Babadagului se remarcă de asemenea prezenţa unor plante rare incluse pe lista roşie europeană, cum ar fi speciile de orhidee, precum şi a unor specii ocrotite pe plan naţional. Elementele faunistice identificate în aceste păduri sunt reprezentate de numeroase specii de insecte, reptile, păsări şi mamifere. Dintre speciile de păsări răpitoare menţionăm şorecarul comun, şoimul rândunelelor, vânturelul roşu, dintre reptile broasca ţestoasă de uscat, iar dintre mamifere cerbul lopătar.

Clima este caracterizată de o temperatură medie anuală de 10,7° C, precipitaţii atmosferice medii scăzute (417,9 mm/an), caracterul torenţial al majorităţii ploilor, veri calde şi ierni nu prea reci.

Nu au fost identificate surse de poluare sau factori antropici care să producă modificări ale peisajului.