密山地处三江平原第二区，属浅山区，绿色植被覆盖率高，生态环境好，土地肥沃，水源丰沛，鸥鸟翔集，四季分明，是黑龙江省乃至全国自然生态环境最好的县（市）之一。北部为完达山脉，南部为长白山脉，中部为穆棱河冲积平原。境内有穆棱河、松阿察河、白棱河等17条河流。其中，松阿察河、白棱河为中俄界河，乌苏里江一级支流—穆棱河贯穿全市。拥有兴凯湖国家级保护区和铁西省级森林自然保护区，保护完好的古生物林和世界第三大湿地常令来自全国各地的游客流连忘返。国家级保护动物丹顶鹤、东方白鹳、金雕等珍贵鸟类在此繁衍栖息。大小兴凯湖和18座水库错落分布，其中大兴凯湖为中俄界湖。中俄边界线长265公里，其中水界235公里。

密山是一个“三山二水五分田”的生态之乡，域内耕地466万亩，盛产多种农作物和经济作物，各种生物资源种类繁多，素有“鱼米之乡称号”，是全国重要的商品粮生产基地。资源物产丰富。有林地15.4万公顷，森林总蓄量697万立方米，草原面积16万亩，年产鲜草1.2亿公斤。山产品300多种，其中山野菜年蕴藏量1500吨，食用菌类300吨，植物药类2500吨。熊、鹿、野猪、獐子、猞猁、麇鹿、野兔、山鸡等野生动物种类繁多。水产品丰饶，是全国渔业养殖基地县，作为四大淡水名鱼之一的兴凯湖大白鱼和兴凯湖虾闻名遐迩。