鸡西市的地形以西部和北部沿境为山地环绕，中部和东部地区为平原区。南部由西到东依次是山地、丘陵、平原。最高山峰为西大翁，海拔881米。河流湖泊包括乌苏里江、松阿察河、穆棱河、兴凯湖、小兴凯湖青山水库、青年水库、云山水库、八楞山水库等。气候属于寒带大陆性季风气候，年平均气温3.8℃，年降水量533毫米，无霜期平均139天。鸡西的交通网络发达，林东铁路、城鸡铁路、恒山铁路相会于城区。鹤大高速过境，建虎、鸡虎高速横贯境内，205、206、211、309省道为主干线组成的公路网四通八达。
鸡西市是中国重要煤炭产地之一，鸡西煤田是省内最大的煤田。主要矿产有煤、石墨、萤石、磷等，石墨矿产量居全国前列。鸡西还是世界优质石墨主产区，石墨地质储量9.76亿吨，50%以上为大鳞片晶质石墨，最高品位达22%，全省首家被中国矿业联合会命名为“中国石墨之都”，拥有国家级石墨产品质量监督检验中心、全国鳞片石墨标准化分技术委员会等“国字号”机构。
鸡西市是一座新兴的综合性工业城市，先有矿后有城，境内探明矿产资源59种，已开发利用20余种，从1906年发现煤炭到现在，已经有100多年的煤炭开采历史。这里诞生了中国人自主研发设计的第一座煤矿立井、第一台联合采煤机，建国以来累计为国家输送煤炭10亿吨以上，是国家重要的煤炭生产基地。
