Il territorio di Fano è caratterizzato da basse colline decrescenti verso il mare, più o meno fortemente antropizzate dall'agricoltura, la principale attività in questo Comune fino a pochi decenni fa. Comprende anche la piana del Metauro e quella litoranea dell'Adriatico tra il rilievo del Colle Ardizio, in Comune di Pesaro, e l’abitato di Marotta in Comune di Mondolfo.

Sono due i corsi d'acqua che sfociano al mare nel territorio comunale: il Fiume Metauro a Sud della città ed il Torrente Arzilla a Nord.

La lista delle frazioni del Comune è molto lunga. Citiamo tra le altre Belgatto (il nome viene dalla bella villa di proprietà della famiglia Borgogelli), Bellocchi (con la Chiesa di S. Sebastiano), Caminate (con i ruderi della Villa Malatestiana e la Chiesa dei Santi Filippo e Giacomo), Carignano (con le terme di acqua salso bromo-iodiche, la torre dei Da Carignano, la Chiesa Parrocchiale con un S. Emidio del G. Ceccarini, del 1798), Carrara, Centinarola, Cuccurano, Fenile (con la interessante Villa S. Anna della famiglia Gabrielli e un'edicola seicentesca in arenaria), Ferretto (con la bella Villa Luttichau), Fosso Sejore, Madonna del Ponte (con il Santuario omonimo), Magliano, Metaurilia e Ponte Sasso lungo la costa a Sud-Est della città, Roncosambaccio (con la villa della famiglia Castracane e la Chiesa dei SS. Vincenzo e Anastasio), Rosciano, San Cesareo, Sant'Andrea in Villis (con la Villa Fortunata e la Chiesa Parrocchiale), Tombaccia e Tre Ponti (con la chiesa omonima).