Полуостров, омываемый в западной части водами Амурского залива, а восточной - Уссурийского, отделен от острова Русский проливом Босфор Восточный. Полуостров с озерами и водохранилищами имеет общую площадь 414 км и назван в честь генерал-губернатора Муравьева-Амурского.
Территориально полуостров Муравьева - Амурского расположен в южной окраине Ханкайского массива. Он охватывает Великопетровский выступ и Южно-Приморский прогиб, которые разделены береговым швом. Хребты, разделяющие Амурский залив с Уссурийским, состоят из маленьких хребтов (Океанский, Береговой) и протягиваются поперек всей структуры полуострова. Типичный для Южного Приморья рельеф, покрыт мелкосопочником и расчлененным низкогорьем. Синяя Сопка - наиболее высокая точка полуострова. Она расположена в северной части и ее высота 474 метра. В южной стороне полуострова есть гора Варгина. Она высотой не более 458 м. Остальные вершины высотой не более 300-400 метров.
Большая часть полуострова в центральных и северных частях покрыта склонами, на которых произрастает лесной массив. Встречаются манчжурский орех, амурский бархат, но преобладают липа, дуб, береза, клен.
