郑州位于东经112°42'-114°14' ，北纬34°16'-34°58'，东西宽166公里，南北长75公里，总面积约为7446.2平方公里，其中市区面积约1010．3平方公里，山地面积约2377平方公里，全市水面面积约11.4平方公里。但随着南水北调中线工程的实施，[38]以及郑州市生态水系工程的开展，[39]郑州市的水域面积将会不断增加。郑州北临黄河，西依嵩山，东南为广阔的黄淮平原，东面是开封市，西面为古都洛阳市，南面是许昌市，北面为焦作市和新乡市。

地貌

郑州市横跨中国第二级和第三级地貌台阶，西南部嵩山属第二级地貌台阶前缘，东部平原为第三级地貌台阶的组成部分，山地与平原之间的低山丘陵地带，构成第二级地貌台阶向第三级地貌台阶过渡的边坡。郑州最高点位于登封市的少室山，它主峰是海拔约为1512.4米的连天峰，郑州最低点位于中牟县韩寺乡胡辛庄，海拔仅为73米。郑州地势自西南向东北倾斜，西南部最高海拔258米，东北部的柳园口海拔82.5米，西南部是受到侵蚀而形成的低山丘陵，逐渐向南过渡为黄土倾斜平原和黄淮冲积平原以及少量的沙丘和沙地。嵩山系秦岭支脉外方山的东延部分，西起洛阳龙门东侧，然后向东北一直延伸到新密市以北。邙山位于郑州市西北隅，邙山的地貌主要为黄土台地和黄土丘陵，由于黄河的侧蚀和众多沟谷侵蚀作用，使得黄土丘陵形态显得异常陡峻。具茨山系伏牛山系嵩山余脉，位于新郑市西南，山体石质为下元古代前震旦纪千枚岩、石英岩、石英片岩、硅质灰岩组成。

水系

郑州境内有大小河流124条，流域面积较大的河流有29条，分属于黄河和淮河两大水系，其中黄河流域6条，淮河流域23条。流经郑州段的黄河长约150.4公里，黄河是郑州市主要的生活用水水源地，黄河水从邙山干渠流入西流湖，经过柿园水厂的提灌站，将水提升至尖岗水库，再从尖岗水库分水向东敷设供水线路，分别向属于淮河流域的金水河、熊儿河、十七里河、十八里河和潮河供水。郑州市境内的伊洛河、汜水河和枯河是黄河的支流。伊洛河由洛河和伊河交汇后形成，总长447公里，在巩义市境内长37.8公里。汜水河分为两支，东支发源于新密市尖山乡田种湾村五指岭北坡，西支发源于新密市尖山乡巩密关村以北五指岭东牛旦山，汜水河上游东支建有仙鹤湖水库，西支建有峡峪水库。枯河古称“旃然河”，全长40.6公里，上游建有唐岗水库。

贾鲁河是淮河二级支流，发源于新密市北部山区。由古鸿沟、汴水演变而来，因元朝的工部尚书贾鲁主持疏导汴河而得名。贾鲁河在郑州市境内主要支流有金水河、索须河、熊耳河、七里河、魏河和潮河等，贾鲁河上游及其支流上建有多座水库。金水河为西南至东北流向，发源地有多种说法，金水经郭家嘴水库和帝湖水库（原金海水库）进入郑州市区，再经燕庄至金水区八里庙入东风渠。索须河因索河和须水两河汇流而得名。是荥阳市和郑州北部的泄洪排涝河道之一。熊儿河发源于郑州市区西南部的铁三官庙，因沿岸的居民区密集，该河污染较为严重。七里河源于新郑市郭店镇半坡桥村，最终在中牟县白沙镇后潘庄西汇入贾鲁河。

气候

郑州市属暖温带-北亚热带过渡型大陆性季风气候。在太阳辐射、地形地质、大气环流等因素的的共同作用下，形成了冷暖适中、四季分明、雨热同期、干冷同季等特征的气候。随着四季的明显交替，依次呈现为春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季晴朗日照长，冬季寒冷少雨的特点。郑州市的冬季最长，夏季次之，春季较短。统计资料表明郑州市的平原和丘陵地区春季开始的时间大致在3月27日，终止于5月20日，历时55天；夏季开始于5月21日，终止于9月7日，历时110天；秋季开始于9月8日，终止于11月9日，历时63天；11月10日至次年的3月26日为冬季，长达137天。郑州各县（市）的气温（除嵩山外），随着自东北向西南地势的逐渐增高而增高或持平。处于西部浅山丘陵区的荥阳、巩义、新密和登封四市，年平均气温在14～14.3℃之间。极端最高气温43.0℃（1966年7月19日，市区；1966年6月22日，巩义），1951-2013年日最高温≥40℃天数33天。极端最低气温-19.7℃（1971年12月27日，中牟），市区极端最低气温-17.9℃（1955年1月2日、1971年12月27日、1990年2月1日）。郑州年平均降雨量640.9毫米，无霜期220天，全年日照时间约2400小时。