Il territorio comunale si estende prevalentemente in area collinare, sulle ultime propaggini nord-orientali dell'Appennino Umbro-Marchigiano, nella zona meridionale del Montefeltro, in un'area classificata a rischio sismico medio-alto. Nel database dei terremoti elaborato dall'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, sono segnalati ben 65 eventi sismici che hanno interessato il comune di Urbino tra il 26 marzo 1511 e il 26 marzo 1998. Tra essi, le scosse più forti sono state quella dell'VIII grado della Scala Mercalli del 24 aprile 1741 che ebbe l'epicentro nel Fabrianese (dove raggiunse i 6.08 della Scala Richter e il IX grado della Mercalli), quella del VII grado della Scala Mercalli del 23 giugno 1781 che ebbe l'epicentro nel Cagliese (dove raggiunse i 6.23 della Scala Richter ed il IX-X grado della Mercalli), quella del VII grado della Scala Mercalli del 21 settembre 1897 che ebbe l'epicentro in mare nell'Adriatico centrale e quella del VI-VII grado della Scala Mercalli del 12 marzo 1873 che ebbe l'epicentro nelle Marche meridionali (dove raggiunse i 5.88 della Scala Richter e l'VIII grado della Mercalli); sono state inoltre registrate nello stesso periodo analizzato ben nove diverse scosse telluriche che ad Urbino hanno raggiunto il VI grado della Scala Mercalli.