Thành phố Hạ Long có địa hình đa dạng và phức tạp, đây cũng là một trong những khu vực hình thành lâu đời nhất trên lãnh thổ Việt Nam, địa hình ở đây bao gồm cả đồi núi, thung lũng, vùng ven biển và hải đảo, được chia thành 3 vùng rõ rệt gồm có: Vùng đồi núi bao bọc phía bắc và đông bắc, vùng ven biển ở phía nam quốc lộ 18A cuối cùng là vùng hải đảo.

Trong đó, vùng đồi núi bao bọc phía bắc và đông bắc chiếm 70% diện tích, với độ cao trung bình từ 150 mét đến 250 mét, chạy dài từ Yên Lập đến Hà Tu, đỉnh cao nhất là 504 mét. Dãy đồi núi này thấp dần về phía biển, độ dốc trung bình từ 15-20%, xen giữa là các thung lũng nhỏ hẹp. thứ hai là vùng ven biển ở phía nam quốc lộ 18A, độ cao trung bình từ 0.5 đến 5 mét. cuối cùng là vùng hải đảo bao gồm toàn bộ vùng vịnh, với gần hòn đảo lớn nhỏ, chủ yếu là đảo đá. Kết cấu địa chất của thành phố Hạ Long chủ yếu là đất sỏi sạn, cuội sỏi, cát kết, cát sét… ổn định và có cường độ chịu tải cao, từ 2.5 đến 4.5 kg/cm², thuận lợi cho việc xây dựng các công trình. Khoáng sản chủ yếu là than đá và nguyên vật liệu xây dựng.

Theo quy hoạch, thành phố Hạ Long hình thành 5 vùng kinh tế:

• Vùng 1: Thương mại, dịch vụ gồm các phường Yết Kiêu, Trần Hưng Đạo, Hồng Gai, Bạch Đằng, Hồng Hải, Hồng Hà, Cao Xanh, Cao Thắng
• Vùng 2: Công nghiệp, lâm nghiệp gồm các phường Hà Trung, Hà Tu, Hà Khánh, Hà Lầm, Hà Phong
• Vùng 3: Khu công nghiệp, cảng biển gồm phường Bãi Cháy, Việt Hưng, Hà Khẩu, Giếng Đáy
• Vùng 4: Du lịch, thương mại gồm phường Bãi Cháy, Hùng Thắng, Tuần Châu
• Vùng 5: Nông, lâm, ngư nghiệp gồm phường Đại Yên và Việt Hưng
• Danh sách các đơn vị hành chính trực thuộc thành phố Hạ Long
  

  Tên	Diện tích (km²)	Dân số (người)
  Các Phường
  Hà Khánh	31,9	6.306
  Hà Lầm	4,01	9.807
  Hà Trung	5,68	7.442
  Hà Phong	5,68	9.220
  Hà Tu	15,94	12.234
  Hồng Hải	2,77	17.815
  Cao Thắng	2,47	16.167
  Cao Xanh	7,14	15.756
  Yết Kiêu	1,57	9.440
  Trần Hưng Đạo	0,64	9.643

  Tên	Diện tích (km²)	Dân số (người)
  Các Phường
  Bạch Đằng	1,7	9.334
  Hồng Gai	1,67	7.232
  Bãi Cháy	21	19.890
  Hồng Hà	3,81	15.058
  Hà Khẩu	8,28	11.588
  Giếng Đáy	6,24	14.822
  Hùng Thắng	5,97	5.730
  Tuần Châu	7,1	1.763
  Việt Hưng	31,7	8.648
  Đại Yên	45,37	7.900