Общината е разположена в централната част на област Шумен. С площта си от 652,29 km2 е най-голямата сред 10-те общините на областта, което съставлява 19,24% от територията на областта. Границите ѝ са следните:

на север – община Хитрино;
на североизток – община Нови пазар и община Каспичан;
на югоизток – община Провадия, област Варна;
на юг – община Смядово;
на югозапад – община Велики Преслав;
на запад – община Търговище, област Търговище;
Природни ресурси
Релеф
Релефът на общината е равнинен и платовиден, като територията ѝ изцяло попада в пределите на Източната Дунавска равнина.

На запад от град Шумен, в пределите на общината е разположено почти цялото Шуменско плато, в което на границата с община Велики Преслав се издига най-високата му точка връх Търнов дял (Търнов табия, 501,9 m), явяващ се и най-високата точка на цялата община. Северозападно от платото, на границата с община Търговище се намира конусовидното възвишение Фисек с едноименния си връх, висок 500,5 m.

Районите, разположени северно, източно и югоизточно от Шуменското плато са заети от обширни равнинни пространства с надморска височина от 70 до 200 m, като в пределите на община Шумен попадат части от четири полета: южната част на историко-географската област Овче поле – на север от платото; Плисковско поле – заема североизточната част на общината; Шуменско поле – разположено на изток и югоизток от Шуменското плато; Смядовско поле – северната му част, заемаща най-южния район на общината. В него, на границата с община Смядово, в коритото на река Голяма Камчия се намира най-ниската точка на община Шумен – 59 m н.в.

Източно от Шуменското и Смядовското поле на територията на община Шумен попадат крайните западни части на Провадийското плато – връх Сакартепе 388,6 m (разположен на 2 km северозападно от село Костена река, на границата с община Каспичан) и крайните западни части на Роякското плато – връх Дикеолу 410 m (разположен на 4 km югоизточно от село Ивански, на границата с община Смядово).

Води
В южната част на общината от северозапад на югоизток, на протежение от 16 – 17 km протича част от средното течение на река Голяма Камчия. На територията на община Шумен в река Голяма Камчия се вливат два по-големи притока – реките:

– Поройна (Боклуджадере, 26,5 km). Тя води началото си от извор-чешма на 468 m н.в. в Шуменското плато, в местността Висока поляна, западно от град Шумен. До Шумен тече на изток в дълбока и залесена долина след което преминава през центъра на града и постепенно завива на юг. Влива се отляво в река Голяма Камчия на 69 m н.в., на 1,5 km южно от село Радко Димитриево. Площта на водосборния ѝ басейн е 72 km2, което представлява 1,3% от водосборния басейн на река Камчия.
– Стара река (Текедере, 32 km). Тя води началото си от извор-чешма „Бешбунар“ под името Текедере, на 300 m н.в., в местността Московтабия, северно от град Шумен. До село Васил Друмев тече в югоизточна посока, като заобикаля от североизток град Шумен. След селото завива на юг и се влива отляво в река Голяма Камчия на 64 m н.в., в южния край на село Ивански. Площта на водосборния ѝ басейн е 128 km2, което представлява 2,4% от водосборния басейн на река Камчия.
В западната част на общината протича почти цялото течение на река Пакуша (Лакоша, 33 km). Река Пакуша води началото си от извор-чешма на 384 m н.в. в центъра на село Звегор, община Хитрино. В най-горното си течение протича в югоизточна посока, достига до северните склонове на Шуменското плато и завива на запад, като тече по северното подножие на платото. Заобикаля от север и запад изолираното конусовидно възвишение Фисек, като протича през язовир „Фисек“, разположен на територията на област Търговище. След това реката завива на югоизток, отново навлиза в област Шумен и се влива отляво в река Врана (от басейна на Камчия), на 111 m н.в. на 1,7 km североизточно от село Надарево, община Търговище.

На север през землището на село Велино преминава участък от около 4 km от горното течение на Провадийска река. На територията на община Каспичан в нея отдясно се влива Мътнишка (Мадарска река, 38 km), по-голямата част от течението на която преминава през община Шумен. Тя води началото си под името Бяла вода от Шуменското плато, на 432 m н.в., на 1,6 km североизточно от село Средня. Протича в източна посока в широка долина, като преди село Мадара напуска пределите на община Шумен. Площта на водосборния ѝ басейн е 175 km2, което представлява 8,2% от водосборния басейн на Провадийска река.