[[File:Turritana costa.JPG|sinistra|miniatura|La costa turritana]]
Il nucleo di Porto Torres è situato sulla parte nord-occidentale delle coste sarde, all'interno del [[golfo dell'Asinara]] in una posizione strategica. Ha un territorio di {{formatnum:10200}} ettari, l'esatta metà dei quali sono costituiti dall'[[isola Piana (Asinara)|isola Piana]] e dall'[[Asinara]], che è sede dell'omonimo [[Parco nazionale dell'Asinara|parco nazionale]]; la maggior parte del territorio non isolano è caratterizzato dalla seconda pianura sarda della [[Nurra]], fatta eccezione di alcuni colli, il più alto dei quali è monte Alvaro ({{M|342|u=m}}), che ospita una «cava a cielo aperto» dove si estrae il [[calcare]].
Il territorio è attraversato da due fiumi: il primo è il [[Riu Mannu (Porto Torres)|Riu Mannu]], che spezza l'agglomerato urbano fornendo un confine naturale fra la [[Zona industriale di Porto Torres|zona industriale]] ed il centro abitato e sfocia nelle zone del [[Ponte romano di Porto Torres|ponte romano]] direttamente sulla spiaggia della Marinella, e il secondo è il [[fiumeFiume Santo]], che delimita i confini del comune a [[ponente]]. Nel suo territorio è presente lo stagno di Gennano, situato nella [[zona industriale di Porto Torres]], la più ampia della [[Sardegna]] con la sua superficie di {{M|23|u=km²}}. Presenta una particolare costa: ad est si estende il litorale di [[Platamona]], mentre lungo la città sono presenti molte scogliere di [[tufo]] con [[falesie]] superiori ai {{M|30|u=m}}, interrotte soltanto da spiagge come Balai, lo Scogliolungo e la Renaredda. Il territorio comunale è delimitato a nord dal [[golfo dell'Asinara]] e per i restanti punti cardinali confina esclusivamente con [[Sassari]].
