De stad ligt aan de westelijke kant van de baai van Chetumal, nabij de monding van de Rio Hondo. Chetumal is een belangrijke haven voor de regio en fungeert als de belangrijkste handelspoort van Mexico met het buurland Belize. Goederen worden vervoerd via een weg die Chetumal verbindt met Belize City in het zuiden, en ook via kusthandelsschepen. Er is een commerciële luchthaven, Chetumal International Airport, met luchtvaartmaatschappijen. Vanwege zijn ligging aan de Caribische kustlijn, is het kwetsbaar voor tropische cyclonen; orkaan Janet en orkaan Dean
, beide stormen van categorie 5, landden in de buurt van Chetumal in respectievelijk 1955 en 2007.