Территория Артёмовского городского округа занимает северную часть полуострова Муравьева-Амурского на юге Приморского края. С запада и востока городской округ омывают воды Амурского и Уссурийского заливов. Береговая линия Углового залива (северо-восточная часть Амурского залива) сильно изрезана устьями небольших рек Песчанки и Саперки. Берег низменный, очень полого понижающийся под уровень моря – это лагуны с песчаным, глинистым дном и небольшими глубинами. Вдоль берега моря протянулась узкая каменистая и песчано-глинистая полоса, обрываемая скалами. Летом температура воды у поверхности достигает +22°, а зимой заливы замерзают.
Артёмовский городской округ имеет густую речную сеть. Реки равнинные, с ярко выраженным паводочным режимом и преимущественно дождевым питанием.
Самая крупная река – Кневичанка (Батальянза), приток Артемовки (Майхэ). Река Артемовка огибает округ с востока, не протекая по территории города. Бассейн реки Кневичанки занимает свыше 80% общей площади города. Наиболее крупные притоки реки Кневичанки – реки Болотная, Орловка, Ивнянка, Пушкаревка, Зыбунный Ключ, Пушкарев Ключ, Озерные Ключи, Безымянный Ключ, Соловейцев Ключ, Пушкарев Ключ и др.
Есть на территории округа озера, являющиеся реликтами озера неоген-четвертичного периода восточной Артемовской межгорной котловины. Расположены озера в долине рек Орловка и Кневичанка. Самые крупные озера: Орловское площадью 0,8х0,6 км и Кролевецкое 1,5х1,0 км. берега их низменные и заболоченные. После каждого тайфуна эти озера увеличиваются вдвое, затапливая низину.