宝山区位于上海市北部，分成陆地和岛屿两部分。陆上东北濒长江，东临黄浦江，南与杨浦、虹口、闸北、普陀4区毗连，西与嘉定区交界，西北隅与江苏省太仓市为邻，横贯中部的藻浜将全区分成南北两部，吴淞大桥、川路大桥、江杨路大桥、塘桥大桥横跨其上;长兴、横沙两岛自西至东，横卧于长江口南支水道，全境东西长56.15公里，南北宽约23.08公里，区域面积424.56平方公里。
区境为长江三角洲的冲积平原，是在江流海潮共同作用下，以长江为主的河流所带的泥沙不断淤积而成。西部罗店、大场一线，成陆于唐代之前，距今1400多年;江湾、月浦一带，公元713年左右已形成海岸线;1069年前后陆上部分全部成陆。近一二百年又有长兴、横沙等岛屿露出水面，围圩开垦。
区境陆地部分为一望无垠的河口滨海平原，整个地势西北高、东南低，海拔2.8米至4.1米之间，呈缓坡状倾斜; 两岛为河口沙岛，地势北部略高，南部稍低，海拔2.4米至3.1米。地表土层深厚，一般在300米左右。在深厚的沉积层中，蕴藏着丰富的地下水资源，陆上罗店、杨行、吴淞一线位于古长江主流线上，含水层分布较广，顶板埋深一般为170米至180米，中心部位含水层厚约70米，分5个含水层。第二、三层埋深60米至160米，有一定开采价值。全境滨江临海，水网密布，河道纵横，有江海岸线118.91公里，其中沿长江海塘23.09公里，两岛岸线84.72公里，临黄浦江岸线11.10公里; 有干河30条，总长262.84公里，支河877条，总长959.11公里。多年平均年地表径流量为1.37亿立方米，中水年引潮量为37.35亿立方米，水资源总量38.59亿立方米，可以满足工农业生产和居民生活用水。
全区2003年末有耕地14358.59公顷，平均每一农村人口占有0.085公顷，平均每个农村劳动力负担耕地0.121公顷，平均每一务农劳动力负担耕地0.369公顷。土壤母质主要是长江带来的泥沙沉积物，经长期耕作熟化而成，大部分为轻壤土和中壤土，东半部沿江地区砂性较重，西半部粘性增加，两岛以砂性土质为主。均适宜粮、棉、油、蔬菜、瓜果等多种作物栽培。
2003年气候特点：气温全年偏高，降水明显偏少，年内没有收到台风、暴雨影响，为多年少见。
冬季：气温高，降水较少。2002年12月至2003年2月的平均气温6.1℃，比常年冬季偏高0.7℃，是1987年以来连续第十七个暖冬，但1月气温偏低，为近十年来少见。最低气温为-5.2℃。冬季日照338.0小时，比常年少18％。降水量238.1毫米，比常年多70%以上。
春季：气温高，降水少，日照少。3至5月平均气温15.1℃，比常年偏高1℃，其中3月下旬和4月中旬平均气温之高超历史记录。降水量210.6毫米，比常年少20%以上，雨日37天，接近常年，其中，3月中旬连续6天阴雨。日照384.3小时，比常年少近20％。
夏季：气温特高，降水比常年明显偏少。6至8月平均气温27.8℃，比常年偏高1.5℃，7至8月高温日（日最高气温大于35℃）达25天，极端最高温度39.6℃，均超历史最高值。降水量290.1毫米，比常年少近20％。
秋季：气温偏高，降水量明显偏少。9至11月平均气温19.7℃，比常年偏高1.2℃，9月上中旬有“秋老虎”出现，高温日2天，上中旬平均气温接近历史最高值。降水量108.3毫米，比常年少50％，为历年第二低。日照459.5小时，比常年少一成。
全年降水量755.6毫米，比常年少近33%。年降水天数113天，比常年偏少13.1天。日降水量≥50毫米天数0天，比常年少2.9天。
汛期（6月至9月）总降水量316.1毫米，比常年少近五成，雨日37天，比常年偏少11.2天。梅雨从6月22日至7月11日，梅雨期20天，梅雨量144.7毫米，比常年偏少21％。
平均气温17.1℃，比常年高1.1℃，为连续14年（30年气候资料调整后）气温偏高年。各月平均气温除1月、10月和12月比常年偏低（0～0.5℃），其余各月平均气温偏高，其中7至9月平均气温创历史新高。年极端最高气温39.6℃，出现在8月2日。年极端最低气温-5.2℃，出现在1月5日。全年的日最高气温≥35℃的高温天数27天，比常年多20.8天。
无霜期251天，比常年多5天。2002年终霜出现在2003年3月8日，2003年初霜出现在2003年11月13日。2002年结冰终期出现在2003年3月9日，2003年结冰初日为2003年12月14日。
日平均气温稳定通过10℃的初日为3月23日，终日为12月6日，持续天数259天。
年日照总时数1 712.4小时，比常年少292.2小时，偏少近15％。
年平均大气相对湿度76％，比常年低2个百分点。
主要灾害性天气：（1）7至9月气温特高，日最高温度≥35℃的天数和极端最高气温39.6℃，均超历史最高值。持续高温导致较长时间的用电紧张，部分企业和单位因避峰让电而受损。（2）年度和汛期降水量特少，为1980年以来最少年（分别比常年少33％和48％），造成供水部门压力增大，对绿色作物生长不利。（3）7月多强雷暴雨，对局部地区的人民财产造成损失。
