Como su nombre indica, se encuentra encerrada en prácticamente su totalidad por montañas: al norte, La Bola del Mundo y La Maliciosa, los picos más altos de la localidad con 2.255 y 2.225 m. de altitud respectivamente; al este encontramos Los Almorchones y elCerro de Las Cabezas y al oeste el Cerro del Castillo y la Dehesa de la Golondrina. En el sur, la única zona sin picos, se localiza el Embalse de Navacerrada.

Dada su altitud media, 1.200 metros, su climatología es continental de alta montaña, con una temperatura media anual de 11º, que oscila entre una máxima de 40º en verano y una mínima de -10º en invierno. Además, las lluvias y el deshielo de la montaña hacen que Navacerrada cuente con mucha actividad pluvial. Así, encontramos el Río Navacerrada, los arroyos de La Maliciosa, del Chiquillo y de los Navajeros, y las Presas I y II de La Barranca, la del Chiquillo y la de los Almorchones, además del embalse principal.