Fano è circondata a nord-ovest dalle colline che degradano dolcemente in prossimità del torrente Arzilla. La città si trova, seppur lievemente, sopraelevata rispetto al livello del mare (Arco di Augusto altitudine 17 m[4]). Il litorale si suddivide in Lido e Sassonia, entrambi con coste basse, la prima sabbiosa, la seconda ghiaiosa. A sud è presente la cosiddetta “Piana del Metauro”, una delle poche aree pianeggianti delle Marche, che si espande anche all’interno per alcuni chilometri. La costa meridionale si suddivide in Torrette, Ponte Sasso e Metaurilia, quest’ultima fondata dopo un’opera di bonifica del territorio nel 1938, arrivando a comprendere anche parte dell’abitato di Marotta. Confina a nord-ovest con il comune di Pesaro; a ovest, confina tramite la valle del torrente Arzilla e le colline che la dividono con quella del Foglia con i comuni di Mombaroccio eCartoceto; a sud, salendo ripidamente a circa 200m s.l.m. confina con il comune di Piagge, ad est con il comune di San Costanzo salendo alcune dolci colline e con il comune di Mondolfo tramite la frazione di Marotta. Il territorio di Fano è attraversato dal Vallato del Porto o Canale Albani[5], un canale artificiale alimentato dal fiume Metauro. Il Vallato passa per la centrale idroelettrica della Liscia e si immette nel porto-canale di Fano.
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