De stad Dubai ligt aan de noordzijde van het grondgebied van het gelijknamige emiraat. De stad wordt doorsneden door een kreek, de Khor Dubai (vaak Dubai Creek of kortweg The Creek genoemd), een smalle baai van de Perzische Golf. Het zoute water van de Golf vloeit tot zo'n 12 kilometer landinwaarts. Aan het einde van de kreek ligt het Ras Al Khor Wildlife Sanctuary, een groot vogelreservaat. Rond 1950 werd de Khor Dubai uitgebaggerd en vergroot en is nog steeds de haven voor stukgoed met veelal houten schepen. Daarnaast varen er watertaxi's (Abra's genaamd). Over het water liggen diverse bruggen en een tunnel voor het wegverkeer. Ten noordoosten van de Dubai Creek bevindt zich het stadsdeel Deira en op de andere oever ligt Bur Dubai.

In het noordoosten grenst de stad aan het emiraat Sharjah. Veel buitenlanders die werken in Dubai wonen in dit nabijgelegen emiraat omdat de huren daar lager zijn.