位置境域
長沙市位於湖南省東部偏北， 湘江下游和長瀏盆地西緣。 介於東經111°53′～114°15′， 北緯27°51′～28°41′之間。 東鄰江西省宜春、萍鄉兩市， 南接株洲、湘潭兩市，
地質特徵
長沙市境內地質特徵是：地層出露齊全， 花崗岩體廣布， 地質構造複雜， 各個地質歷史時期的地層在長沙市均有出露， 最古老的地層大約是10億年以前形成的。 約6億年前， 長沙是茫茫大海， 但海水不深。 以後， 海水逐步由東而西退出， 瀏陽、長沙與望城大部分地區升出海面， 成為江南古陸的西北緣。 距今約1.4億年， 長沙地區海浸結束， 上升成為陸地， 由於地殼運動與地質構造的影響， 形成長條形的山間坳陷盆地——長（沙）平（江）盆地。 新生代開始， 整個長平盆地上升為陸地。 距今約350萬年前， 地球上發生第三次冰期，
地形地貌
長沙市地貌總的特徵是：地勢起伏較大， 地貌類型多樣， 地表水系發育。 長沙市東北是幕阜～羅霄山系的北段， 西北是雪峰山餘脈的東緣， 中部是長衡丘陵盆地向洞庭湖平原過渡地帶。 東北、西北兩端山地環繞， 地勢相對高峻， 中部遞降趨於平緩， 略似馬鞍形， 湘江由南而北斜貫中部， 南部丘崗起伏， 北部平坦開闊， 地勢由南向北傾斜， 形如一個向北開口的漏斗。 城內為多級階地組成的坡度較緩的平崗地帶， 湘江中的橘子洲長5公里。
長沙市東有連雲山、大圍山、九嶺山等呈東北～西南走向作雁行狀排列， 峽谷平行相間， 海拔800米以上山峰有50多座， 最高峰七星嶺海拔1607.9米。 長沙西有海拔800米以上的山峰13座，
氣候
長沙屬亞熱帶季風氣候， 氣候特徵是：氣候溫和， 降水充沛， 雨熱同期， 四季分明。 長沙市區年平均氣溫17.2℃， 各縣16.8℃—17.3℃， 年積溫為5457℃， 市區年均降水量1361.6毫米， 各縣年均降水量1358.6～1552.5毫米。 長沙夏冬季長， 春秋季短， 夏季約118—127天， 冬季117—122天， 春季61—64天， 秋季59—69天。 春溫變化大， 夏初雨水多， 伏秋高溫久， 冬季嚴寒少。 3月下旬至5月中旬， 冷暖空氣相互交綏， 形成連綿陰雨低溫寡照天氣。 從5月下旬起， 氣溫顯著提高， 夏季日平均氣溫在30℃以上有85天， 氣溫高於35℃的炎熱日， 年平均約30天， 盛夏酷熱少雨。 9月下旬後， 白天較暖， 入夜轉涼， 降水量減少，
土壤
長沙土壤種類多樣， 可劃分9個土類、21個亞類、85個土屬、221個土種， 總面積1366.2萬畝， 其中， 以紅壤、水稻土為主， 分別占土壤總面積的70%與25%。 其餘還有菜園土、潮土、山地黃壤、黃棕壤、山地草甸土、石灰土、紫色土等， 適宜多種農作物生長。
水文
長沙市的河流大都屬湘江水系， 除了湘江外， 還有匯入湘江的支流有15條， 主要有瀏陽河、撈刀河、靳江和溈水河。 支流河長5公里以上的有302條， 其中湘江流域289條。 按支流分級：一級支流24條， 二級支流128條， 三級支流118條， 四級支流32條；另有13條屬資江水系；形成相當完整的水系，