Kaupunki sijaitsee Urakami-joen suulla, missä kapeaan lahteen laskeva joki muodostaa suojaisan luonnonsataman. Kaupunki on rakennettu lahtea ympäröiville rinteille amfiteatterin muotoon, tasaista maata on vain siellä missä sitä on vallattu vesialueita täyttämällä joko Nagasakinlahdessa tai Urakamijoesta.[5]
Vuoden kuumin kuukausi on elokuu, jolloin päivän ylin lämpötila on yli 30 astetta. Tammi- ja helmikuussa vuorokauden alin lämpötila jää lähelle nollaa. Eniten sataa kesä- ja heinäkuussa, yli 300 mm.[6]
Vuosina 1640–1859 Nagasakissa oli Japanin ainuteurooppalaisille avoinsatama ja sekin oli avoin vain hollantilaisille. 1900-luvun alussa kaupungista kehittyi merkittävä laivanrakennuskeskus.[5] Nykyisin Mitsubishin hallissa oleva telakka perustettiin 1857, ja se oli Japanin ensimmäinen sotalaivojen korjauksia varten tehty telakka.[7] Telakka ja neljä muuta kohdetta Nagasakissa ovat kokonaisuuttaJapanin Meiji-kauden teollisen vallankumouksen kohteet, joka valittiin Unesconmaailmanperintökohteeksi vuonna 2015.[8]
Yhdysvallatpudotti ydinpommin Nagasakiin kolme päivääHiroshiman ydinpommin jälkeen 9. elokuuta 1945.[5] Ydinpommi tuhosi yli puolet Nagasakin rakennuksista ja tappoi arviolta 75 000 ihmistä. Noin 40 000 nagasakilaista vammautui.
Nagasakin lentoasemalta on lentoja Tokioon ja Osakaan sekä muihin Kiushun kaupunkeihin. Osakaan pääsee myös linja-autolla, matka kestää 10 tuntia.[9] Kaupungin sisäistä liikennettä hoitavat bussit ja viisi raitiovaunulinjaa.[10]