Разположен е сред долинно разширение в средното течение на Арда в Източни Родопи. Обграден е от родопските ридове Чуката, Стръмни рид и Жълти дол.
Регионът е богат на древни исторически наследства. Светилището Перперикон е вторият по рода си най-голям мегалитен комплекс до момента. Намира се на 15 км североизточно от града и е разположен на 12 кв. км. Близо до града е и скалата Татул, където може да се видят останки от едноименното селище и крепост.
В Кърджали могат да се посетят българският православен манастир "Св. Йоан Продром" и манастирският комплекс "Успение Богородично".
На 20 км северозападно от града е Пещерата Етроба-тракийски храм, а най-големият мост в Родопи е Дяволският мост. Разположен е на 420 м надморска височина, а височината на свода му достига 12 м.