上海市地处东经120度51分至122度12分，北纬30度40分至31度53分之间，位于太平洋西岸，亚洲大陆东沿，中国南北海岸中心点，长江和黄浦江入海汇合处。北界长江，东濒东海，南临杭州湾，西接江苏和浙江两省。是长江三角洲冲积平原的一部分，平均高度为海拔4米左右。西部有天马山、薛山、凤凰山等残丘，佘山为上海陆上最高点，海拔高度99米,立有石碑“佘山之巅”。海域上有大金山、小金山、浮山（乌龟山）、佘山等岩岛。大金山海拔高度103.4米，为上海境内最高非人造点。在上海北面的长江入海处，有崇明岛、长兴岛、横沙岛3个岛屿。崇明岛为中国第三大岛，由长江挟带下来的泥沙冲积而成，面积为1041.21平方公里，海拔3.5米～4.5米。长兴岛面积88.54平方公里，横沙岛面积55.74平方公里。
上海属北亚热带季风性气候，雨热同期，日照充分，雨量充沛。上海气候温和湿润，极端最高气温40.7℃，极端最低气温-12.1℃ 。春秋较短，冬夏较长。
1949年，上海的土地面积仅为636平方公里。1958年，江苏省的嘉定、宝山、上海、松江、金山、川沙、南汇、奉贤、青浦、崇明10个县划归上海，使上海市的辖区范围扩大到5910平方公里，几乎是1949年的10倍。2006年末，上海全市土地面积6340.5平方公里，占全国总面积的0.06%，南北长约120公里，东西宽约100公里，陆海岸线长约172公里。
上海地区河湖众多，水网密布，境内水域面积697平方公里，相当于全市总面积的11%。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、川扬河、淀浦河等。黄浦江源自太湖，全长113公里，流经市区，江道宽度300-770米，平均360米，终年不冻，是上海的水上交通要道。苏州河上海境内段长54公里，河道平均宽度45米。上海的最大湖泊为淀山湖，面积为62平方公里。
