Η περιοχή του Δήμου Κομοτηνής έχει συνολική έκταση 644,934 τ.χλμ. και μορφολογικά κατανέμεται σε 50% πεδινό έδαφος, 20% ημιορεινό και 30% ορεινό. Το πεδινό τμήμα, με μηδενικές σχεδόν κλίσεις, εντοπίζεται στο κεντρικό και νότιο κομμάτι του δήμου και περιλαμβάνει την πεδιάδα της Κομοτηνής και φυσικούς βοσκότοπους, οι ημιορεινές περιοχές εκτείνονται προς βορρά, σχεδόν παράλληλα με τα πεδινά τμήματα και μέχρι της κλιτής της οροσειράς της Ροδόπης ενώ το ορεινό αφορά στο βόρειο τμήμα και περιλαμβάνει τον ορεινό όγκο Ανατολικής Ροδόπης, ο οποίος αποτελεί το φυσικό και διοικητικό ελληνο-βουλγαρικό σύνορο.

Ο Δήμος διαθέτει παραθαλάσσιο μέτωπο στο νότιο τμήμα του, με μήκος περίπου 25χλμ και την ακτογραμμή να ξεκινά δυτικά, στα όρια του Δήμου Κομοτηνής με τον Δήμο Αβδήρων και να εκτείνεται έως τα διοικητικά όρια του Δήμου Μαρωνείας-Σαπών, Το συνεχές ανάπτυγμα των ακτών διακόπτεται σε ορισμένα σημεία από στόμια εισόδου της θάλασσάς στο δυτικό παραλιακό μέτωπο κοντά στην παρακείμενη λίμνη Βιστωνίδα. Οι απολήξεις του χερσαίου χώρου στη θάλασσα είναι γενικά ομαλές.