Seattle liegt zwischen dem Puget Sound und dem Lake Washington auf 47°37'35" n. B. und 122°19'59" w. L, im Schatten der westlich gelegenen Olympic Mountains; östlich schließen sich die Issaquah Alps und die Kaskadenkette an. Die Flüsse, Seen und Wälder waren einst sehr fruchtbar, so dass die ursprünglichen Bewohner eine der wenigen sesshaften Jäger-und-Sammler-Kulturen ausbildeten.
Die Stadt selbst ist recht hügelig, wobei sich die größten Steigungen in Downtown befinden. Die Geografie des Downtown-Bezirks wurde über die Jahrzehnte stark verändert. War es zu Beginn der Siedlung noch eine kurze, flache und überspülte Küste mit anschließendem Steilhang, flachte man den Steilhang ab und schüttete, um die regelmäßigen Überschwemmungen zu beenden, das Land an der Küste auf, so dass man heute einen kontinuierlichen steilen Anstieg von der Küste im Downtown-Bezirk vorfindet.
Seattle wird neben Bergen und Hügeln vom Wasser dominiert. An der westlichen Seite erlaubt der Puget Sound einen Zugang zum Pazifik. Innerhalb der Stadt befinden sich mehrere Seen wie etwa der Lake Washington und der Lake Union, welche mit Kanälen verbunden sind. Die Stadt hat eine Fläche von 369.2 km². 217.2 km² davon sind Land, 152.0 km² Wasser. Damit beträgt der Anteil des Wassers an der Fläche 41.16 %.
Die Stadt und ihre Umgebung erlauben aufgrund ihrer Lage von Wassersport über Wandern und Bergsteigen bis zu Wintersport eine Vielzahl von Freizeitaktivitäten.
Seattle befindet sich am östlichen Pazifikrand auf einer geologisch aktiven Zone. Mehrere starke Erdbeben haben die Stadt in ihrer Geschichte erschüttert:
14. Dezember 1872 (7.3)
13. April 1949 (7.1)
29. April 1965 (6.5)
28. Februar 2001 (6.8)
Nur 83 Kilometer südöstlich von Seattle liegt der Mount Rainier, ein 4.392 Meter hoher Schichtvulkan, welcher zuletzt 1854 ausbrach.