密山地处东经131°14′-133°8′ 、北纬45°1-45°55′之间，东部与虎林市接壤，西部与鸡东县相接，北部与七台河市、宝清县为邻，南部与俄罗斯水陆相望。辖区南北方向最长为150公里，东西方向最宽为101公里。

密山既处于东北亚经济圈中间位置，又位于黑尤江沿边开发开放带最前沿，是联通黑龙江省东部地区和俄罗斯滨海边疆区的黄金通道，可以通过陆海联运与日本、韩国等开展国际贸易。密山口岸距俄图里洛格口岸2公里，距俄对应城市卡缅雷博洛未64公里，距俄远东重要交通枢纽和贸易中心乌苏里斯克170公里，距俄远东最大城市滨海边疆区首府海参崴320公里。

密山是黑尤江省东部区域次中心城市，是粮食、煤电化、旅游、口岸运输的关键节点。密山西北东三个方向扇形辐射150公里范围内有鸡西、七台河、双鸭山三个地级市，有鸡东、宝清、勃利、虎林等多个县(市) ，总人口达300多万。随着交通运输环境的不断改善，2小时经济圈可延伸至牡丹江市的林口、穆棱等县（市）和佳木斯市的桦南等县（市）。