شهر تهران در 51 درجه و 2 دقیقه تا 51 درجه و 36 دقیقه? طول شرقی و 35 درجه و 34 دقیقه تا 35 درجه و 50 دقیقه? عرض شمالی قرار گرفته‌است و ارتفاع آن از 2000 متر در مرتفع‌ترین نقاط شمال[37] تا 1200 متر در مرکز و 1050 متر در جنوب متغیّر است. تهران در بین دو وادی کوه و کویر و در دامنه‌های جنوبی رشته کوه البرز گسترده شده‌است. از جنوب به کوه‌های ری و بی‌بی‌شهربانو و دشت‌های هموار شهریار و ورامین و از شمال توسط کوهستان محصور شده‌است.[16] ارتفاع چند نقطه شهر تهران از سطح دریا: شهر تهران از نظر زمین‌لرزه جزء مناطق پرزیان (8 تا 10 درجه مرکالی) به شمار می‌آید.[38] گسل‌هایی که در تهران و حومه تا شعاع 150 کیلومتری مرکز شهر قرار دارند، عبارتند از گسل مشاء، گسل شمال تهران، گسل ری، گسل طالقان، گسل ایوانکی و گسل ایپک که بررسی رفتار آن‌ها حایز اهمیت است.[39]
شهر تهران، به طور پیوسته در معرض خطر سیل قرار دارد. از دلایل اصلی این موضوع، می‌توان اختلاف ارتفاع زیاد، شرایط اقلیمی خاص، وجود رودخانه‌های فراوان مانند رود کرج، رود دربند، رود چیتگر و مسیل‌های متعدد و قرارگرفتن شهر تهران در پای کوه را نام برد.[40] همچنین در شهر تهران، 12 حوزه آبریز بالادست مسلط بر آب و 14 کیلومتر نوار مولد سیل از دارآباد تا غرب دره فرحزاد وجود دارد.[41]
