天津靠海边，天津地跨
海河两岸，而海河是华北最大的河流，上游长度在10千米以上的支流有300多条，在中游附近汇合于北运河、
永定河、大清河、子牙河和南运河，五河又在天津金钢桥附近的三岔口汇合成海河干流，由大沽口入海。干流全长72千米，平均河宽100米，水深3-5米，历史上河通航3000吨海轮。
天津地质构造复杂，大部分被
新生代沉积物覆盖。地势以平原和洼地为主，北部有低山丘陵，海拔由北向南逐渐下降。北部最高，海拔1052米；东南部最低，海拔3.5米。全市最高峰：九山顶（海拔1078.5米）。地貌总轮廓为西北高而东南低。
天津有山地、丘陵和平原三种地形，平原约占93%。除北部与
燕山南侧接壤之处多为山地外，其余均属冲积平原，蓟县北部山地为海拔千米以下的低山丘陵。靠近山地是由洪积冲积扇组成的倾斜平原，呈扇状分布。倾斜平原往南是冲积平原，东南是滨海平原。