上海是长江三角洲冲积平原的一部分，地势相当平坦，平均海拔仅为2.19米。海拔最高点是位于金山区杭州湾的大金山岛，海拔为103.70米。西南部西部有天马山、薛山、凤凰山等残丘，天马山为上海陆上最高点，海拔高度99.8米，立有石碑"佘山之巅"。海域上有大金山、小金山、浮山(乌龟山)佘山岛小洋山岛等岩岛。在上海北部的长江入海处，有崇明岛、长兴岛、横沙岛3个岛屿。崇明岛为中国第三大岛，面积为1041.21平方千米，海拔3.5米~4.5米。长兴岛面积88.54平方千米，横沙岛面积55.74平方千米。
上海的生物多样性在全国可谓很低，矿产资源也相当匮乏。自然植物群落遗留不多，绝大多数是人工栽培绿化，天然植物群落仅存在于松江九峰，金山岛等少数地区。野生动物亦十分稀少，几乎均为人工养殖的畜禽品种。上海境内几乎不存在金属及非金属矿产，能源矿产亦极为罕见，仅在附近海域中有丰富的资源，东黄海交汇处，经过调查和勘探，发现油气资源， 估算有2.9亿吨储量。在长江口浅海底下，还发现一些矿物异常区，有锆石、钛铁砂、石榴石、金红石等重要矿物。
但与之截然相反的是，上海是中国河网密度非常大的地区，据2018年上海水务局报告，全市共有河道43104条，总长度28778.36千米，河网密度为平均4.54千米/平方千米。