Caudebec en Caux est située sur la rive droite de la Seine, à l'embouchure des rivières Sainte Gertrude et Ambion, au pied du Pont de Brotonne.
Entourée de collines, la ville est surplombée par le plateau de Caux.
Avant l'aménagement des installations portuaires Havraises et l'endiguement des Berges de la Seine, le Mascaret remontait jusqu'à Caudebec en Caux, inondant les rives pendant les marées d'équinoxes