Leží na polostrove [[Kola (polostrov)|Kola]], na skalnatom pobreží [[Barentsovo more|Barentsovho mora]] v [[Kolský záliv|Kolskom zálive]]. Nachádza sa za [[polárny kruh|polárnym kruhom]], v oblasti v oblasti [[tajga|tajgy]]. Jeho strategický význam sa prejavil najmä počas oboch [[svetová vojna|svetových vojen]], kedy potrebovalo [[Rusko]], resp. [[ZSSR]] spojenie so západnými krajinami, predovšetkým [[Spojené kráľovstvo|Spojeným kráľovstvom]]. Klímu a fakt, že prístav v meste nikdy nezamŕza ovplyvňuje [[Golfský prúd]]. Mesto sa rozšírilo asi 20 km do vnútrozemia, nachádza sa asi 50 km od ústia zálivu do otvoreného mora. Nachádza sa 1967 km od [[Moskva|Moskvy]] a 1448 km od [[Petrohrad]]u. Asi 16 km na sever od Murmanska sa nachádza vojenský prístav [[Sveromorsk]]. Medzi oboma mestami sa nachádza niekoľko menších obcí (Rosľakovo, [[Safonovo]], Safonovo-1). Najbližší sused z južnej strany je mesto [[Kola (mesto)|Kola]], predmestia oboch miest sa v súčasnosti takmer spojili. Okolie Murmanska je zo západu a juhu obkolesené [[les]]mi. Najvyšším miestom je bezmenná [[výšina]] na východnej strane mesta s nadmorskou výškou 305 m n. m.
