Pergola (m 240 s.l.m.) è situata nella valle del Cesano, alla confluenza
con il Torrente Cinisco.

Il territorio comunale si estende nel bacino del Cesano e in piccola parte nel vicino bacino del Metauro (T.Tarugo); vi sono presenti i nuclei abitati di Montesecco, Montevecchio, Montaiate, Fenigli, Pantana, Monterolo, Bellisio Solfare e Cartoceto di Pergola, luogo del ritrovamento dei famosi bronzi dorati.
La morfologia è di tipo alto-collinare, con rilievi sino a circa 650 m nella zona più interna al confine con il Comune di Frontone. A Bellisio Solfare era attiva una miniera di zolfo. Le rocce calcaree vengono allo scoperto nella Gola della Madonna del Sasso, di particolare pregio paesaggistico e protetta come area floristica.
Il Fiume Cesano segna per lunga parte il confine tra la Provincia di
Pesaro e Urbino e quella di Ancona. Nasce dal Monte Catria ed ha come affluenti principali il Cinisco, che ha origine anch'esso dal Gruppo del Catria, e il Torrente Nevola. Sfocia in Adriatico nei pressi di Marotta.
Nella valle sono presenti alluvioni ghiaiose e sabbiose.
Il paesaggio delle colline è in parte di tipo rurale, con alberature sparse o distribuite lungo le strade campestri, i fossi e le scarpate, in parte boschivo nelle zone più impervie.
Grandi esemplari della quercia Roverella crescono isolati nei campi o
presso le case coloniche. La Roverella (Quercus pubescens) è la quercia tipica di questa zona. Alta sino a 25 m, porta frutti (ghiande), mangiati da mammiferi e uccelli, un tempo usati per alimentare i maiali e in periodi di carestia per fare il pane.
I boschi sono dei lembi di querceto su suolo da mediamente umido a più o meno secco (mesofili e meso-xerofili), costituiti da alberi come la Roverella (Quercus pubescens), l'Orniello (Fraxinus ornus), il Sorbo comune (Sorbus domestica), l'Acero campestre (Acer campestre) e l'Olmo campestre (Ulmus minor), che formano con le loro chiome la opertura del bosco. Al di sotto e soprattutto al bordo esterno e nelle radure, cresce un insieme di cespugli, quali il Ligustro (Ligustrum vulgare), la Berretta da prete (Euonymus europaeus), il Biancospino (Crataegus monogyna), il Sanguinello (Cornus sanguinea), il Prugnolo (Prunus spinosa) e la Rosa canina (Rosa canina). Le piante del sottobosco crescono ora fitte ora rade a seconda della luce tra il soffice e spesso strato di foglie cadute: tra le tante la Primula (Primula acaulis), le Violette (Viola sp. pl.), e i Ciclamini (Cyclamen hederifolium, C.repandum).
Guardando il panorama nel settore da Ovest a Sud-Ovest, spiccano
all'orizzonte i rilievi principali del vicino Appennino: il Monte Nerone,
il Monte Petrano e soprattutto i Monti del Gruppo del Catria.
Con i suoi 1701 m il Monte Catria, il "gibbo" di dantesca memoria,
rappresenta la montagna più alta della Provincia di Pesaro e Urbino. Il
Gruppo del Catria comprende altre due cime minori: il Monte Acuto (m 1668) e il Tenetra (m 1240). Il suo territorio è compreso nei Comuni di Cagli, Frontone, Cantiano e Serra S.Abbondio. Il Catria possiede una grande importanza paesaggistica e naturalistica: comprende pareti rocciose dirupate, gole, prati sassosi, pascoli, boschi, arbusteti e ruscelli.
La struttura è quella di una grande piega anticlinale di strati prevalentemente calcarei che include anche i Monti Nerone e Petrano, posti più a Nord-Ovest. Di grande interesse sono le specie vegetali che crescono negli ambienti rocciosi e nei prati sassosi, per le quali sono state istituite ben 11 aree di tutela floristica regionale. Vistosissime sono le fioriture di Viola di Eugenia, Primula, Genziane, Narciso, varie Orchidee e Nontiscordardimè. I boschi al di sopra dei 900 metri sono delle faggete, mentre al di sotto in prevalenza degli orno-ostrieti, caratterizzati cioè dall'Orniello e dal Carpino nero, accompagnati da altre caducifoglie come Aceri e Roverella. La lecceta è presente in alcuni punti del Gruppo del Catria. La fauna comprende specie di grande interesse scientifico: da ricordare l'Aquila reale, il Pellegrino, la Coturnice e il Fringuello alpino. Una colonia di Gracchi corallini, nidificante in anfratti rocciosi di una parete a strapiombo, è la più settentrionale dell'Appennino. Per la sua importanza naturalistica il Monte Catria è stato proposto come parco naturale nel Piano Paesistico Ambientale Regionale delle Marche.