Дивноморское расположено на побережье Чёрного моря, в устье реки Иногуа, которая образована слиянием Мезыби и Адербы. Входит в курортную зону Геленджикского района.

Климат в Дивноморском мягкий. Дышится здесь легко и свободно, поскольку отсюда вдоль моря в сторону Джанхота на многие километры тянется знаменитый бор пицундской сосны.

В середине XIX века на месте современного села находился адыгейский аул Мезыб («многолесье»). Другое название, прочно закрепившееся за этим поселком, — Фальшивый Геленджик. Историки считают, что такое называние могло возникнуть в 30—40-е годы XIX века, когда капитаны судов в темноте, завидев тусклые огни, принимали эту небольшую бухту за Геленджикскую и по ошибке заходили сюда, бросая якоря.
Этой особенностью местности удачно воспользовалось русское морское командование, во время одной из русско-турецких войн XIX века. На берегу села Дивноморское были поставлены бутафорские сооружения имитирующие геленджикское укрепление и русские корабли, стоящие на якоре. Турецкая эскадра, подойдя к селу Дивноморское, как и ожидали русские, приняла его за Геленджик. Турки обрушили огонь всех своих орудий на берег и рейд села Дивноморское. Тем временем, русские корабли вышли из соседней Геленджикской бухты и приблизились к турецкой эскадре, застав ее врасплох и к тому же с разряженными орудиями. В итоге превосходящая турецкая эскадра была разбита.
Официальное название «Фальшивый Геленджик» поселок носил более 100 лет и был переименован в Дивноморское лишь в 1964 году.

В 1994 году общественностью Дивноморского принято решение о создании общины во имя преподобного Сергия Радонежского, на следующий год приход получил статус подворья Троице-Сергиевой лавры, и для строительства храма администрацией Дивноморского был выделен земельный участок. В 1997 году из Троице-Сергиевой лавры приходу передан образ преподобного Сергия Радонежского и частица нетленных мощей святого. 16 июня 2005 года храм во имя преподобного Сергия Радонежского освятил патриарх Алексий II.

На улице Кирова находится памятник воинам-землякам, погибшим во время Великой Отечественной Войны.