Die Stadt liegt an der Südküste von Papua-Neuguinea und erstreckt sich entlang des Golfs von Papua, was ihr einen atemberaubenden Blick auf das Korallenmeer verleiht. Port Moresby ist die größte Stadt des Landes und durch ihre Küstenlage einerseits landschaftlich reizvoll, andererseits jedoch auch geografisch isoliert – sie ist nicht durch Straßen mit dem übrigen Landesinneren verbunden, sodass fast alle überregionalen Verbindungen per Flugzeug oder Schiff erfolgen. Die Hauptstadt erstreckt sich über mehrere Buchten und Halbinseln, darunter Fairfax Harbour, der wichtigste Hafen des Landes. Sie liegt nahe der Mündung des Laloki-Flusses und ist von hügeligem Gelände umgeben, was ihre Ausdehnung begrenzt und das Stadtbild prägt. Port Moresby ist das wirtschaftliche und politische Zentrum Papua-Neuguineas und beherbergt sowohl die wichtigsten Regierungsinstitutionen als auch internationale Organisationen und Botschaften.

Das Klima in Port Moresby ist tropisch mit nur geringen jahreszeitlichen Temperaturschwankungen. Die Temperaturen liegen ganzjährig meist zwischen 24 °C in der Nacht und etwa 31 °C am Tag. Trotz ihrer Lage in den Tropen ist die Stadt verhältnismäßig trocken – das liegt daran, dass sie im Regenschatten der Owen-Stanley-Berge liegt. Während viele andere Teile des Landes hohe Niederschlagsmengen verzeichnen, ist das Klima in Port Moresby eher semi-arid. Die Regenzeit dauert gewöhnlich von Dezember bis April, während es zwischen Mai und Oktober vergleichsweise trocken ist. Die Luftfeuchtigkeit bleibt jedoch meist hoch, und es kann immer wieder zu kurzen, heftigen Schauern kommen. Die Nähe zum Meer sorgt für eine gewisse Abkühlung durch Meeresbrisen, gleichzeitig aber auch für hohe Luftfeuchtigkeit und eine intensive Sonnenstrahlung.