Municipi i cap de la comarca del Tarragonès, a la costa, amb uns 14 km de façana marítima repartida a banda i banda de la desembocadura del Francolí, que parteix el terme longitudinalment (N-S) en dos sectors de característiques distintes. El de l'esquerra del riu, que és muntanyós, s'eleva a partir de la mateixa riba del riu i forma un petit massís que segueix una direcció N-NE, al sector septentrional del terme, amb una altitud de fins a 171 m. Del tossal on hi ha emplaçada la ciutat arrenca una línia de turons en direcció E; en primer lloc, el de l'ermita de la Salut (58 m alt), seguit pel dels Ermitans (90 m) i el del Llorito (120 m). La configuració montuosa es prolonga fins a l'extrem oriental del terme, a la mateixa riba dreta del Gaià, en terres de l'antic terme de Tamarit de Mar, que amb Ferran i Monnars, fou annexat al de Tarragona l'any 1956: el tossal de Costagrassa (101 m), que s'alça vora del nucli de Ferran i el de Sant Joan (87 m), emplaçat arran de la mar, al costat del castell de Tamarit. El sector de la dreta del Francolí és integrat per una plana de 600 a 800 m d'amplada, limitada pel riu i la riera o sèquia de Riuclar; més enllà, fins als confins occidentals del terme, el terreny és ondulat, però no sobrepassa els 60 m alt. En aquest sector hi ha l'antic terme de la Canonja, agregat al de Tarragona el 1964. A l'esquerra del Francolí, la constitució geològica del terreny és molt complexa. Hi dominen sedimentacions miocèniques del nivell burdigalià, però també hi són presents formacions cretàcies i infracretàcies, i dipòsits quaternaris diluvials, especialment a la petita vall de Terres Cavades. És un sector on els boscs alternen amb els conreus de secà. A la dreta del Francolí, la plana és formada per capes al·luvials, i la resta constitueix una extensa clapa miocènica; tradicionalment s'hi ha localitzat un important sector de regadiu —sèquia de Riuclar—, avui desaparegut a causa de la urbanització. La costa és formada per un seguit de platges sorrenques entre fronts rocallosos (la de Riuclar i de la Pineda a la dreta del Francolí, i les del Miracle, l'Arrabassada, la Savinosa, dels Capellans, Llarga, de la punta de la Móra i altres de més petites, a l'esquerra). L'únic curs d'aigua que drena el terme és el Francolí, d'escàs cabal, nul molts mesos de l'any. El Gaià desemboca a l'altura de Tamarit, dins el terme.