Według danych z 1 stycznia 2010 r. powierzchnia miasta wynosiła 40,38 km². Miasto stanowi 3,57% powierzchni powiatu żagańskiego. Ponad 54% obszaru miasta zajmują lasy, zaś gospodarstwa i działki rolne zlokalizowane na terenie miasta zajmują 15% powierzchni Żagania. Obszar chronionego krajobrazu stanowi niespełna 4% powierzchni miasta.
Według podziału fizycznogeograficznego Jerzego Kondrackiego obszar Żagania zawiera fragmenty trzech mezoregionów: Wzniesień Żarskich, Wzgórz Dalkowskich oraz Borów Dolnośląskich. Dwie pierwsze wchodzą w skład Wału Trzebnickiego – pasa wzniesień o przebiegu zbliżonym do równoleżnikowego, który uważany jest za granicę zlodowacenia środkowopolskiego w stadiale Warty. Rozpościerające się na południe od miasta Bory Dolnośląskie należą do odrębnej prowincji Niziny Śląsko-Łużyckiej. thumb|left|Rzeka Bóbr Płynący przez Żagań Bóbr daje początek przełomowej dolinie Bobru długości ok. 10 km głęboko wciętej w Wał Trzebnicki. W tym miejscu rzeka dzieli Wał Trzebnicki na dwie części: lewobrzeżną i prawobrzeżną. Lewobrzeżna część miasta wznosząca się od koryta Bobru na zachód to początek Wzniesień Żarskich, zaś prawobrzeżna, wznosząca się na wschód to początek Wzgórz Dalkowskich.