La elevación más destacada del municipio es el cono volcánico conocido como
Montaña de la Horca o de Las Arenas, con 239 metros de altitud. Los principales cauces que atraviesan el municipio son los de los barrancos de Llarena, de Araujo, de Martiánez y de
San Felipe.
Puerto de la Cruz disfruta de un clima semiárido cálido (Clasificación climática de Köppen: BSh) cercano al clima tropical de
estación seca y húmeda. La temperatura media anual es de 20,1 °C (68,2 °F). Prácticamente la totalidad de la vegetación natural del municipio ha desaparecido por las construcciones y actividades humanas. No obstante, en los
acantilados costeros que se extienden desde la desembocadura del barranco de Llarena hasta la Ladera de la
Fuente de Martiánez se conservan comunidades típicas
canarias, como son los matorrales de tomillo marino Frankenia ericifolia y lechuga de
mar Astydamia latifolia, comunidades rupícolas formadas por
pasteles de risco Aeonium tabulaeforme y cerrajas Sonchus radicatus, así como matorrales de incienso Artemisia thuscula y vinagreras Rumex lunaria. Aeonium tabulaeforme D. A. Webb & Berthold es la más destacada de todas las siemprevivas canarias, caracterizada por su roseta aplastada como un plato de 100 a 200 hojas, que son densamente imbricadas, glabras y bordeadas muy densamente de cilios, blancos, blandos.