地形较为平坦，被称为函馆平原。函馆平原的东侧是龟田山地，西侧是上矶山地，呈三角形，大部分地区是海岸平原。函馆市的中心市区就位于函馆平原和函馆山之间的连岛沙洲上。函馆山原本是由海底火山喷发而形成的岛屿，后因山上土砂外流堆积形成沙洲而和北海道本岛连接，变成陆连岛。水系是函馆市内最主要的水系。为防止洪水和提供生活用水，函馆市兴建了、等水库。明治初期的函馆市区主要位于函馆山山麓和连岛沙洲南侧的地区。随着城市的发展，函馆市区规模亦逐渐向北扩大。多次的大火使得函馆市的商业中心自明治中期开始有往东转移的趋势。特别是1