【地质地貌】新郑市在全国自然地理分布中处于二阶台地前沿，秦岭纬向构造东端，在河南省地质构造单元划分中，跨两个地质构造基本单元。西部属于嵩箕台隆，基岩裸露，构成西部山地、丘陵的地质基础；东部属于华北坳陷的通许凸起，第四系松散堆积物覆盖于基岩之上，构成东部平原的地质基础。与地质构造基础相对应，新郑市在河南的地貌格局中，处于豫西山地向豫东平原的过渡地带。地势西高东低，中部高，南北低。地貌类型有山地、丘陵、岗地和平原等。山地和丘陵集中分布在西南部和西部，系嵩山山脉的东部边缘，主要由陉山、具茨山、泰山、梅山、山包嶂山等山地丘陵组成。其中，除具茨山主峰风后顶海拔793米，相对高度540米，属于低山类型外，其他各山山顶海拔均在400米以下，相对高度不到200米，属于丘陵类型。岗地主要分布在山丘外围和中部地带，系早期山前洪积倾斜平原，经后期流水切割作用形成岗丘状地貌形态，较大的岗东部有马岭岗、万僧岗、寿阳岗，南部有黄岗，西部有双岭岗、武岗，北部有走马岗、裴李岗等，大部分为新生代第四纪黄土覆盖，局部地区水土流失严重。平原多集中于京广铁路以东的黄河古阶地上，其中包括八千乡、龙王乡的大部分地区及和庄镇、薛店镇、孟庄镇的部分地区。京广铁路以西的双洎河、黄水河（古溱水）和潩水河两岸有带状冲积平原，面积很小。

【河流】新郑市地处淮河流域。境内河流分别属于颍河和贾鲁河水系。属颍河水系的主要河流有潩水河、双洎河、黄水河（古溱水）、梅河、暖泉河和莲河。潩水河，发源于新郑市辛店镇的具茨山主峰风后岭白龙潭，流经观音寺镇入长葛市境。境内河段约24公里，流域面积102平方公里。此河因流域工业较少，污染不甚严重，尚可饮用。双洎河，清朝以前称洧水，发源于登封市阳城山，流经新密市境，在新郑境内河段35.5公里，流域面积239平方公里，为新郑境内最大河流；20世纪70年代尚可饮用，80年代后由于上游发展地方工业，大量提取地下水和工业污染等，已成季节河，且鱼虾无以生存。黄水河，本名溱水。黄水之名也是至清代启用，为境内第二大河流，发源于新郑西北泰山，全长29.4公里，流域面积110平方公里。此河由于流域工业污染，至21世纪初已无法养生。梅河，发源于薛店镇岳庄西北，全长26.5公里，流域面积106平方公里，尚可饮用。属贾鲁河系的河流有十七里河、十八里河和潮河等，皆季节河。

【气候】新郑市处于华北平原、豫西山地向豫东平原过渡地带，属暖温带大陆性季风气候。气温适中，四季分明。公历3月至5月为春季，天气温暖，多东北、西北风，雨水偏少；6月至8月为夏季，天气炎热，多东南风，雨水偏多，降水量占全年的52%；9月至11月为秋季，天气凉爽，风向不定，雨水偏少；12月至次年2月为冬季，天气严寒，多西北、东北风，雨雪偏少。主要灾害性天气为旱、涝、风、雹等。年均气温14.2℃，历史最高气温42.5℃，历史最低气温-17.9℃；年均降水量676.1mm，最高年降水量1174.0mm，最少年降水量449.4mm；年均蒸发量1476.2mm，最高年蒸发量1976.2mm，最低年蒸发量1237.3mm；年均日照时数2114.2小时，最高年日照时数2571.3小时（1978年），最低年日照时数1753.3小时（1989年）；年均雷暴日数19天，最多年雷暴日数26天，最少年雷暴日数11天；年均雾日22天，最多雾日38天，最少年雾日7天；年均霜日67天，最多年霜日90天，最少年霜日44天；年均大风日7天，最多年大风日24天，最少年大风日0天。2008年平均气温14.8度，比常年值偏高0.4度，异常度为0.6，属正常；年最高气温35.8度，出现在6月29日，年最低气温-11.8度，出现在12月22日；年总降水量691.8毫米，比常年值偏多22.9毫米，距平百分率为3%，属正常；年日照总时数为2066.8小时，比常年偏少47.4小时，异常度为-0.2，属正常。总的来说，全年气温、降水、日照均正常。