Situación.- El municipio de Puerto Vallarta está situado al poniente del estado, en las coordenadas 20º27’00’’ a los 20º59’00’’ de latitud norte y los 104º55’00’’ a los 105º33’00’’de longitud oeste, a una altura de 2 metros sobre el nivel del mar.
Delimitación.- Limita al norte con el estado de Nayarit, al sur con el municipio de Cabo Corriente y Talpa de Allende; al oriente con San Sebastián y Mascota y al poniente con el Océano Pacífico.
Extensión.- Su extensión territorial es de 1,300.67 kilómetros cuadrados.
Geología.- El territorio está constituido por terrenos del período triásico-jurásico, este último, notable por el depósito de espesas capas calcáreas.
Topografía.- El municipio cuenta con muy pocas zonas planas, éstas se localizan principalmente en la margen derecha del río Ameca y por la costa desde su desembocadura hasta la del río Cuale hacia el sur. La mayor parte de la superficie está ocupada por zonas accidentadas, al oriente las sierras de San Sebastián y de Cuale, que forman parte de la Sierra Madre Occidental, lo protegen de los vientos y sirven como moderadores del clima. La Sierra de Cuale llega hasta la costa formando imponentes acantilados empezando al sur de la cabecera municipal y continúa al sur hasta formar el Cabo Corrientes. Las principales alturas son: el Picacho de Palo María de 1,600 metros, el Cerro de la Aguacatera, de 1500, y la Torrecilla de 1250 metros sobre el nivel del mar.
El municipio está regado al norte por los ríos Ameca que sirve de límite entre los estados de Jalisco y Nayarit, el Mascota que descarga sus aguas en el anterior cerca del poblado de Las Juntas, El Pitillal, La Vena de Santa María y El Cuale, que cruza la ciudad. Al sur se encuentra los arroyos de Las Amapas, Las Estacas, El Carrizo, Palo María, Mismaloya, Los Horcones y el de Quimixto. Al norte de la ciudad se encuentra el estero de El Salado.
El clima es semitropical y húmedo, la temperatura máxima es de 31° C. en el verano y la mínima de 19° C. en el invierno; la media anual es de 25° C. La temporada de lluvias abarca de mediados del mes de junio a finales del mes de agosto, continuando con lluvias aisladas hasta mediados de octubre; tiene una precipitación media anual de 1,417 milímetros. Los vientos dominantes son en dirección suroeste y no presentan heladas.
Flora.- La flora es muy variada; hay árbol de chilte, maderas duras como tampicirán y brasil y maderas como: amapa, primavera, parota, cedro y nogal apropiadas para la fabricación de muebles. En la franja costera proliferan las palmeras y otros frutales como el mango, guanábano y aguacate. Una de las especies que más ha sufrido por el crecimiento urbano es la palmera de coquito de aceite que crece en una zona muy restringida y debería estar protegida.
Fauna.- La fauna está representada por venados, tigrillos, iguanas y aves como: pericos, guacamayas y palomas. Otras aves como el zopilote, la chachalaca y los patos se han ido retirando del área poco a poco. La fauna marina es también abundante y variada; se pesca la sierra, el dorado, pez vela, pargo, huachinango, garlopa y bonita, y en el estero de El Salado, viven caimanes que están en peligro de extinción.
La riqueza natural con que cuenta el municipio está representada por 93,468 hectáreas de bosque donde predominan especies de árbol de chilte, tampicirán, brasil, amapa, primavera, parota, cedro, nogal, palmeras y frutales, principalmente.
La composición de los suelos es de tipos predominantes Feozem háplico, Cambisol eútrico y crómico, Regosol eútrico, Fluvisol eútrico y Litosol. De las 130,067 hectáreas que abarca el municipio, 6,493 se utilizan para la agricultura; 19,700 en la actividad pecuaria; 93,408 son de uso forestal; 1,340 corresponden al suelo urbano y 9,068 tienen otro uso y las 58 restantes no se especifica su uso. En cuanto a la tenencia de la tierra 85,412 hectáreas es propiedad privada y 44,655 es ejidal.