Stare Miasto położone w zakolu rzeki, znajduje się na wyraźnym wzniesieniu otoczonym murami. Miasto wkomponowane jest w zakole rzeki Regi, z czytelnym średniowiecznym rozplanowaniem w obrębie częściowo zachowanych ceglanych murów obronnych, opasanych fosą. Na przedmieściach Trzebiatowa koryto rzeki ulega rozwidleniu. Przy wschodnim ramieniu (Rega) ulokowano jaz energetyczny małej elektrowni wodnej „Trzebiatów II”. Główne koryto Regi odchodzi na wschód, zaś zachodnie koryto Młynówki płynie na północ przez centrum Trzebiatowa /15,6 km/. Za rozwidleniem ponad Regą przechodzi most dawnej linii kolejowej nr 407, a rzeka zaczyna biec na północ przez Trzebiatów. Przepływa pod mostem Dworcowym, a następnie biegnie na północny zachód, by przejść pod mostem ul. Mostowej (droga wojewódzka nr 102 i nr 109). Za Starym Miastem rzeka mocno zakręca na południowy zachód, by połączyć się z Młynówką i płynąć pod murami miejskimi. Później przepływa pod mostem kamiennym ul. Głębokiej /13,0 km/, gdzie znajduje się wodowskaz „Trzebiatów”. Dalej odbija na północ przy Białobokach, gdzie do Regi od prawego brzegu uchodzi struga Sarnia /12,1 km/. W mieście wybudowano trzy mosty nad Regą oraz dwa nad Młynówką. Ponadto w granicach miasta znajdują się jeszcze dwa mosty kolejowe na trasie dawnej linii wiodącej do Kamienia Pomorskiego (obecne nie użytkowane).
Trzebiatów leży nad rzeką Regą, Przez miasto przepływa także jej ramię boczne Młynówka. Na północ od miasta biegnie struga Sarnia, która przepływa przez północno-zachodnią część Trzebiatowa (Białoboki), a następnie uchodzi do Regi. Przy wschodniej granicy miasta płynie struga Sekwanka łącząca się z Sarnią. W zachodniej części miasta przy ulicy Kołobrzeskiej znajduje się staw św. Jerzego i drugi staw z nim połączony pod tą ulicą. Trzeci zbiornik wodny na obszarze bagnistym między liniami kolejowymi i ulicą Kołobrzeską. Miasto jest też oddalone ok. 8 km od Morza Bałtyckiego.
Dogodne ukształtowanie powierzchni oraz rzeka Rega tworząca z trzech stron ochronę przed potencjalnym najeźdźcą stworzyły dogodne warunki do założenia osady. W IX wieku znajdował się tutaj warowny gród słowiański i osada przygrodowa. Trzebiatów otrzymał w 1287 przywileje swobodnego prowadzenia połowy oraz handlu rzecznego i morskiego przez kupców, natomiast w 1303 – prawo składu. W 1306 książę Bogusław IV przyznał klasztorowi norbertanów w Białobokach oraz mieszkańcom klasztornego Regoujścia wolność celną podczas żeglugi na Redze oraz w obrębie mili od brzegu na obszarze morza. W tym samym roku Trzebiatów odkupił od Bogusława IV za 150 marek prawo pobierania cła przez urzędników miasta w porcie Regoujście.
W 1309 Trzebiatów uzyskał prawo połowu na Bałtyku. W 1322 Warcisław IV wydał dla Trzebiatowa przywilej kontroli nad portem Regoujście. Dzięki temu przywilejowi mieszczanie trzebiatowscy oraz kupcy (w tym zamiejscowi) mogli sporządzać listy na wywóz towarów i innych produktów. Wystawianiem list wywozowych zajmowała się Rada miejska w Trzebiatowie. Pobierane opłaty kupcy uznali za zbyt wysokie, składając liczne skargi.
Rozwój handlu obu miast rozpoczął się po ich przystąpieniu do związku hanzeatyckiego w 2. poł. XIV w. Jak wskazują mediewiści, członkostwo w związku miało charakter pośredni. Trzebiatów nie był bezpośrednim członkiem Hanzy, lecz podlegał pod portowe miasto Kołobrzeg, które reprezentowało interesy miasta. Członkostwo to podlegało jednak takim samym warunkom, co innych pełnoprawnych członków. Kupcy organizowali skup produktów rolnych, m.in. zbóż, wosku, skór, smoły, konopi, mięsa i miodu. Towary eksportowano do wielu miast nadmorskich, m.in. do Lubeki. Pozwalał na to przywilej wydany przez Warcisława IX i Barnima VII z 1436 dla Holendrów, którzy stali się poważnym partnerem w handlu zbożem. Trzebiatowianie czerpali po tym przywileju ogromne zyski.
W roku 1457 trzebiatowianie – przy współpracy z zakonnikami białobłockimi – przekopali nowe, skrócone koryto rzeki Regi (z pominięciem jeziora Resko Przymorskie) w okolicy dzisiejszego Mrzeżyna i założyli tam nowy port. Bogusław X w pierwszych latach swego panowania zakończył czterdziestoletni okres walk Trezbiatowa i Gryfic nad dolną Regą (23 października 1488).
Ożywienie handlu polskiego i współpraca z portami w Kołobrzegu, Darłowie oraz pośrednio z Trzebiatowem i Gryficami, spowodował wzrost gospodarczy obu ostatnich miast, w czasie II wojnie północnej, nazywanej także potopem szwedzkim (1655-1660). Pomiędzy miastami wystąpił krótkotrwały spór, który został zakończony z korzyścią dla Gryfic. Umowa przewidywała m.in. bezcłowy spław rzeką Regą towarów do portu u ujścia rzeki.
W 1686 doszło już do ostatniego konfliktu, który tyczył spławu drewna rzeką Regą. Sprawę załatwiono w drodze obopólnych negocjacji. Miasta nie odniosły się do wyższych władz świeckich i kościelnych. Rozwój miasta trwał nieprzerwanie do wieku XVII kiedy to wskutek silnych sztormów i zapiaszczenia portu w Regoujściu żegluga na Redze stała się niemożliwa. W pierwszej połowie XVIII w. w wyniku zamulenia koryta rzeki oraz obniżenia poziomu wód zaprzestano żeglugi rzecznej. Tym samym Trzebiatów zaczął powoli tracić na znaczeniu w handlu rzecznym i morskim. Ostatnie towary wpłynęły do Trzebiatowa w 1826 roku. Przed końcem II wojny światowej miasto nosiło nazwę Treptow an der Rega. Po wojnie stał się Trzebiatowem nad Regą. Nazwę Trzebiatów ustalono urzędowo w 1946 roku. Rega stanowi dla Trzebiatowa pewne zagrożenie powodzią. W 1921 roku na Redze wykonano dwuwęzłowy stopień wodny dla potrzeb produkcji energii elektrycznej. Powyżej zwartej zabudowy miasta wykonano jaz rozdzielczy, który ma za zadanie stałe piętrzenie wody w rzece i kierowanie jej w części lub w całości do kanału energetycznego, a także bezpieczne przeprowadzenie na dolne stanowisko rzeki Regi wód powodziowych oraz nadmiaru wód bieżącego przepływu ponad wydatek kanału energetycznego. Podczas powodzi w kwietniu 2008 roku rzeka przekroczyła poziom 4 metrów. Od 8 do 14 kwietnia w punkcie kontrolnym w Trzebiatowie przepływ wody podniósł się z 38,1 do 91,1 m³/s. Licząc przepływy z 9-20 kwietnia 2008, całkowita objętość fali powodziowej, jaka przeszła przez miasto wynosiła 27,56 mln m³.