Relieful de pe vatra oraşului se încadrează în Câmpia Română, cu suprafeţe joase, la o altitudine de 12 m, uşor inundabile, având în vedere că Giurgiu este aşezat în Lunca Dunării, foarte aproape de fluviu. Terenul agricol din jurul oraşului este acoperit pe alocuri de pădure. Municipiul Giurgiu deţine şi două insule, Mocanu şi Mocănaşu, care sunt arii naturale protejate, având în vedere flora şi fauna acestora.

Clima în Municipiul Giurgiu este temperat continentală. Vara se caracterizează prin temperaturi ridicate şi secetă, iar iarna prin ger şi viscol, dar şi încălziri frecvente. Precipitaţiile medii anuale ating 500 ml/mp.

Reţeaua hidrografică a Municipiului Giurgiu este constituită preponderent de Fluviul Dunărea. Afluenţii care îşi au izvoarele în zonele mai înalte ale judeţului sunt puţin importanţi deoarece cursurile lor de apă sunt foarte mici.

În Lunca Dunării s-a dezvoltat o vegetaţie ierboasă şi lemnoasă, cele mai răspândite specii fiind salcia şi plopul. Pe terase se găsesc stejari şi vegetaţie specifică silvostepei. Arbuştii cei mai răspândiţi sunt păducelul, măceşul şi lemnul câinesc. Insulele Mocanu şi Mocănaşu găzduiesc specii de păsări precum lişiţa, raţa sălbatică şi eretele alb, iar în Pădurea Bălănoaia trăiesc căprioare şi fazani. Fauna acvatică din Dunăre cuprinde somnul, crapul, mreana, scrumbia, dar şi specii din familia sturionilor, ca: morunul, nisetrul, cega şi păstruga.