Варна расположена на северо-востоке страны недалеко от границы с Румынией на Чёрном море. К западу от города распростирается длинное озеро, в которое впадает река Провадийска.

Климат морской, сравнительно мягкий в тёплую половину.
Средняя температура января 1,7°С, июля 22,8 °C,абсолютный минимум температуры -24,3 °С, абсолютный максимум + 41,4 °C в июле.

Среднее количество осадков 498 мм, с максимумом в июне и ноябре и минимумом в феврале.

В окрестностях города климат подходит для выращивания средиземноморских видов растений, таких как гранат, яблоко, киви, финик, рис, лавровый лист.

В летний период температура воды составляет около 20 °С, в жаркие дни песок на пляжах нагревается до 60 °C. Средняя высота волн в заливе Варны около 61 см.