La station borde la rive nord du golfe de Saint-Tropez. Protégée du mistral par les collines boisées du massif des Maures, elle s’ouvre au sud. Le sud de la commune, en bordure de la mer Méditerranée, est à une altitude proche de zéro. Plusieurs vallées, des fleuves côtiers traversant le territoire communal jusqu’à la mer, dans le sens nord-sud, sont entourées des collines du massif des Maures. Le point culminant de Sainte-Maxime, le Peigros, proche du col de Gratteloup, a une altitude de 526 mètres. Plusieurs fleuves côtiers traversent la commune de Sainte Maxime : le Préconil, se jetant dans la mer Méditerranée près du port, ainsi que son affluent, le « Vallon de Bouillonnet » ; la Garonnette, se jetant dans la mer Méditerranée en limite de commune, à l’est, près des Issambres ; le « Vallon du Puèro ».