Barentsburg ligger i en skråning under Olavsvarden, en rett fjellrygg som løper rett nordover fra Grønfjordfjellet (547 moh) og utgjør en østlig rygg som setter grense for bebyggelsen. Den vesle Gladbekken danner Gladdalen som skjærer seg inn i Olavsvarde-åsen, og Gladdalen har en lavtliggende direkte overgang nordover i Zachariassendalen som dannes av Olavbekken og munner ut rett nordover i Hollendarbukta øst for Heerodden. Barentsburg er bebygd i rett sør-nordlig akse langs Grønfjorden fra Heerodden i nord til Finneset i sør. Barentsburg har kullgruve, skole, pomor-museum, helikopterplass, kullkraftverk, sykehus, forskningspark og havn.