上海境内除西南部有少数丘陵山脉外，整体地势为坦荡低平的平原，是长江三角洲冲积平原的一部分，平均海拔4米左右。上海陆地地势总体由东向西略微倾斜。大金山为上海境内最高点，海拔103.4米。

2017年末，上海全市土地面积为6340.5平方千米，占全国总面积的0.06%。境内辖有崇明、长兴、横沙三个岛屿，其中崇明岛是中国的第三大岛。

上海属北亚热带季风性气候，四季分明，日照充分，雨量充沛。上海气候温和湿润，春秋较短，冬夏较长。2017年，全市平均气温17.7℃，日照1809.2小时，无霜期259天，降水量1388.8毫米。全年81%以上的雨量集中在4月至10月。

上海位于北纬31.14 ，东经121.29 ;地处太平洋西岸，亚洲大陆东沿，长江三角洲前缘;东濒东海，南临杭州湾，西接江苏、浙江两省，北界长江入海口，长江与东海在此连接。

1949年末，上海划分为20个市区和10个郊区。后经多次行政区划调整和撤县建区，至2017年末，上海有16个区，共105个街道、107个镇、2个乡、4253个居民委员会和1590个村民委员会。

上海河网大多属黄浦江水系，主要有黄浦江及其支流苏州河、川杨河、淀浦河等。黄浦江流经市区，终年不冻，是上海的水上交通要道。淀山湖是上海最大的湖泊。