La ciudad está situada en el lado occidental de la bahía de Chetumal, cerca de la desembocadura del Río Hondo. Chetumal es un puerto importante para la región y opera como la principal puerta de entrada comercial de México con el país vecino de Belice. Las mercancías se transportan a través de una carretera que conecta Chetumal con la ciudad de Belice al sur, y también a través de buques mercantes costeros. Hay un aeropuerto comercial, el Aeropuerto Internacional de Chetumal, con servicio de aerolíneas. Debido a su ubicación en la costa del Caribe, es vulnerable a los ciclones tropicales; el huracán Janet y el huracán Dean
, ambas tormentas de categoría 5, tocaron tierra cerca de Chetumal en 1955 y 2007 respectivamente.