Die Stadt liegt an der südlichen Spitze der Wismarer Bucht an der Ostsee, wobei hier der Bach Köppernitz und die Stadtgrube, die im Gründungsjahrhundert künstlich angelegt wurde und Wasser aus dem Mühlenteich erhält, in die Hafenbecken zur Ostsee einfließen. Der Kanalausbau zum Schweriner See, der im Jahr 1577 unter der Leitung des herzoglichen Hofbaumeisters Tilemann Stella begann und ursprünglich als Viechelnsche Fahrt bekannt war, verläuft östlich der Altstadt und mündet in die Ostsee. Dieser Kanal musste einen Höhenunterschied von 38 Metern überwinden und erwies sich als wirtschaftlich unrentabel, was dazu führte, dass er im Laufe der Zeit verlandete.