杭州有着江、河、湖、山交融的自然环境。全市丘陵山地占总面积的65.6%，平原占26.4%，江、河、湖、水库占8%，世界上最长的人工运河—京杭大运河和以大涌潮闻名的钱塘江穿过。

杭州市世界闻名的旅游城市，西湖风景成为杭州市的标志符号。杭州拥有两个国家级风景名胜区——西湖风景名胜区、“两江两湖”（富春江——新安江——千岛湖——湘湖）风景名胜区；两个国家级自然保护区——天目山、清凉峰自然保护区；七个国家森林公园——千岛湖、大奇山、午潮山、富春江、青山湖、半山和桐庐瑶琳森林公园；一个国家级旅游度假区——之江国家旅游度假区；全国首个国家级湿地——西溪国家湿地公园。杭州还有全国重点文物保护单位25个、国家级博物馆9个。全市拥有年接待1万人次以上的各类旅游景区、景点120余处。

2011年6月24日，杭州西湖正式列入《世界遗产名录》。继西湖申遗成功后，2014年6月22日中国大运河成功入选世界文化遗产名录。2019年7月6日，良渚古城遗址成功入选世界文化遗产名录。次日，位于杭州瓶窑镇的良渚古城遗址公园正式有限开放。著名的旅游胜地有瑶琳仙境、桐君山、雷峰塔、岳庙、三潭映月、苏堤、六和塔、宋城、南宋御街、灵隐寺、跨湖桥遗址等。