寶山區位于上海市北部，分成陸地和島嶼兩部分。陸上東北瀕長江，東臨黃浦江，南與楊浦、虹口、閘北、普陀4區毗連，西與嘉定區交界，西北隅與江蘇省太倉市為鄰，橫貫中部的藻浜將全區分成南北兩部，吳淞大橋、川路大橋、江楊路大橋、塘橋大橋橫跨其上;長興、橫沙兩島自西至東，橫臥于長江口南支水道，全境東西長56.15公里，南北寬約23.08公里，區域面積424.56平方公里。
區境為長江三角洲的沖積平原，是在江流海潮共同作用下，以長江為主的河流所帶的泥沙不斷淤積而成。西部羅店、大場一線，成陸于唐代之前，距今1400多年;江灣、月浦一帶，公元713年左右已形成海岸線;1069年前后陸上部分全部成陸。近一二百年又有長興、橫沙等島嶼露出水面，圍圩開墾。
區境陸地部分為一望無垠的河口濱海平原，整個地勢西北高、東南低，海拔2.8米至4.1米之間，呈緩坡狀傾斜; 兩島為河口沙島，地勢北部略高，南部稍低，海拔2.4米至3.1米。地表土層深厚，一般在300米左右。在深厚的沉積層中，蘊藏著豐富的地下水資源，陸上羅店、楊行、吳淞一線位于古長江主流線上，含水層分布較廣，頂板埋深一般為170米至180米，中心部位含水層厚約70米，分5個含水層。第二、三層埋深60米至160米，有一定開采價值。全境濱江臨海，水網密布，河道縱橫，有江海岸線118.91公里，其中沿長江海塘23.09公里，兩島岸線84.72公里，臨黃浦江岸線11.10公里; 有干河30條，總長262.84公里，支河877條，總長959.11公里。多年平均年地表徑流量為1.37億立方米，中水年引潮量為37.35億立方米，水資源總量38.59億立方米，可以滿足工農業生產和居民生活用水。
全區2003年末有耕地14358.59公頃，平均每一農村人口占有0.085公頃，平均每個農村勞動力負擔耕地0.121公頃，平均每一務農勞動力負擔耕地0.369公頃。土壤母質主要是長江帶來的泥沙沉積物，經長期耕作熟化而成，大部分為輕壤土和中壤土，東半部沿江地區砂性較重，西半部粘性增加，兩島以砂性土質為主。均適宜糧、棉、油、蔬菜、瓜果等多種作物栽培。
2003年氣候特點：氣溫全年偏高，降水明顯偏少，年內沒有收到臺風、暴雨影響，為多年少見。
冬季：氣溫高，降水較少。2002年12月至2003年2月的平均氣溫6.1℃，比常年冬季偏高0.7℃，是1987年以來連續第十七個暖冬，但1月氣溫偏低，為近十年來少見。最低氣溫為-5.2℃。冬季日照338.0小時，比常年少18％。降水量238.1毫米，比常年多70%以上。
春季：氣溫高，降水少，日照少。3至5月平均氣溫15.1℃，比常年偏高1℃，其中3月下旬和4月中旬平均氣溫之高超歷史記錄。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月中旬連續6天陰雨。日照384.3小時，比常年少近20％。
夏季：氣溫特高，降水比常年明顯偏少。6至8月平均氣溫27.8℃，比常年偏高1.5℃，7至8月高溫日（日最高氣溫大于35℃）達25天，極端最高溫度39.6℃，均超歷史最高值。降水量290.1毫米，比常年少近20％。
秋季：氣溫偏高，降水量明顯偏少。9至11月平均氣溫19.7℃，比常年偏高1.2℃，9月上中旬有“秋老虎”出現，高溫日2天，上中旬平均氣溫接近歷史最高值。降水量108.3毫米，比常年少50％，為歷年第二低。日照459.5小時，比常年少一成。
全年降水量755.6毫米，比常年少近33%。年降水天數113天，比常年偏少13.1天。日降水量≥50毫米天數0天，比常年少2.9天。
汛期（6月至9月）總降水量316.1毫米，比常年少近五成，雨日37天，比常年偏少11.2天。梅雨從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％。
平均氣溫17.1℃，比常年高1.1℃，為連續14年（30年氣候資料調整后）氣溫偏高年。各月平均氣溫除1月、10月和12月比常年偏低（0～0.5℃），其余各月平均氣溫偏高，其中7至9月平均氣溫創歷史新高。年極端最高氣溫39.6℃，出現在8月2日。年極端最低氣溫-5.2℃，出現在1月5日。全年的日最高氣溫≥35℃的高溫天數27天，比常年多20.8天。
無霜期251天，比常年多5天。2002年終霜出現在2003年3月8日，2003年初霜出現在2003年11月13日。2002年結冰終期出現在2003年3月9日，2003年結冰初日為2003年12月14日。
日平均氣溫穩定通過10℃的初日為3月23日，終日為12月6日，持續天數259天。
年日照總時數1 712.4小時，比常年少292.2小時，偏少近15％。
年平均大氣相對濕度76％，比常年低2個百分點。
主要災害性天氣：（1）7至9月氣溫特高，日最高溫度≥35℃的天數和極端最高氣溫39.6℃，均超歷史最高值。持續高溫導致較長時間的用電緊張，部分企業和單位因避峰讓電而受損。（2）年度和汛期降水量特少，為1980年以來最少年（分別比常年少33％和48％），造成供水部門壓力增大，對綠色作物生長不利。（3）7月多強雷暴雨，對局部地區的人民財產造成損失。
