本县境域位于上海地区东北部,属长江三角洲冲积平原,处于三角洲东缘,县境西部罗店、大场一线约成陆于唐以前,不迟于公元6世纪初,到宋中期(11世纪中叶),县境陆地全部成陆。清顺治元年(1644年)和咸丰八年(1858年),今长兴、横沙两岛分别出露长江水面,道光、光绪年间始围圩开垦。从建县(1724年)到清末(1911年)陆地境域基本无变迁,民国以后有过多次变动。
本县地势西北高、东南低,呈缓坡状倾斜。地面高程以吴淞口为零(基准),陆地部分地面高程为2.8~4.1米,平均高程为3.86米,岛屿部分地面高程2.4~3.1米,平均高程为2.8米。土壤类型以水稻土为主,占84.57%,菜园灰潮土主要分布在南部地区,占13%。气候温暖湿润,四季分明,属亚热带季风性气候,年平均气温15.7℃,常年无霜期235天,雨量充沛,年平均降雨量为1056.8毫米,年平均日照为2167小时,极利于动、植物的生长、繁衍。
本县滨江临海,经常出现台汛、暴雨等灾害性天气,但也蕴藏着较为丰富的滩涂资源和水产资源。