Расположен город Ильичевск в 16 км от Одессы, на правом берегу Сухого Лимана. В городе присутствуют автостанция, крупнейший морской торговый порт Чёрного моря, первый по количеству грузооборота на Украине. В городе осуществлено чёткое зонирование территории: промышленные районы расположены вдоль лимана, жилые районы — вдоль моря, между ними широкая полоса зелёных насаждений, площадь которых составляет 325 га. Вдоль южного берега лимана протянулись десятки причалов Ильичёвского морского торгового порта. Приморская зона города хорошо благоустроена. В ней расположены парк, пляж, водная станция. На побережье моря расположены многочисленные базы отдыха. Преобладающая дневная температура воздуха в июле +32,5 °C. Выпадает 386 мм осадков в год. Важный объект туризма — музей художественного фарфора различных периодов.