La ciudad de Tacna tiene una altura promedio de 562 msnm y por tanto se ubica dentro del ecosistema de la
yunga costera (500-2300 msnm). Se encuentra recorrida de este a oeste por el río Caplina, y sus principales accidentes geográficos son los cerros Intiorko, Arunta y Chastudal. Antiguamente la ciudad sólo se enmarcaba entre el Intiorko y el Arunta, pero la creciente población ha ido poblando las pampas de Viñani ubicadas al sur del Arunta hasta el cerro Chastudal.
La ciudad de Tacna tiene por lo general un territorio llano en pendiente, hacia el este y el sureste de la ciudad se ubica un valle denominado localmente "Valle viejo" que se extiende por ambas márgenes del río Caplina. Este "Valle viejo" viene retrocediendo ante la creciente urbanización. Igualmente hacia el oeste de la ciudad se encuentran las áreas de cultivo de Para y Magollo, en el caso de Para ha sufrido gran retroceso con respecto a la ciudad; mientras que en el caso de Magollo, la urbanización continúa su proceso.
El río Caplina ha sido canalizado y recorre la ciudad por debajo de la Alameda Bolognesi. Sus aguas no llegan al mar y durante gran parte del año su cauce es seco. En lengua aymara los naturales llamaron Kapallina a este río que significa "el que se acaba, el que no llega al mar". Según
Carlos Auza Arce el río nace con el nombre de Kurumani que en lengua nativa significa "agua de manantial", por su escaso caudal.
Otra fuente de agua de esta ciudad es el canal de Uchusuma, construido durante el auge del salitre. Este canal trasvasa las aguas del río Uchusuma (río que nace en la
Cordillera del Barroso y es afluente del río Maure) desde el lado oriental de dicha cordillera hacia el lado occidental. Las aguas del canal de Uchusuma se utilizan para el abastecimiento de agua potable de la población de Tacna y para el uso agrícola.
Entre los cerros Arunta y Chastudal, se forma la quebrada del Arunta que recorre el Río Seco. Este río no tiene agua constante, pero ante fenómenos inusuales de lluvias intensas ha formado caudal.
