全市无高山峻岭，地势西高东低，以平原为主。西南部为丘陵，一般真高50～100米之间，少数山头达150米以上，裂山真高194．1米，是全境最高点；西部及西北部为低矮的垄岗，地面真高介于15～20米之间，间有零星残丘，真高可达50米左右，垄岗占全市总面积4％；东部为冲积平原，大部分地面真高在8～12米之间，淮安博里，灌南陈集是全市最低点，地面真高仅2．3～3．3米，平原占总面积80％。境内水网密布，湖塘星列，水域面积占总面积16％。西南一隅的丘陵岗地，早在晚第三纪末（距今约300万年前）已经成陆，东部平原地区在第四纪更新世（距今100万年～1万年）时期，曾经几度沧桑变迁，全新世早期（距今10000～7000年）的大理冰后期，海水曾一度浸没盱眙维桥～泗洪～沭阳一线以东广大平原区，全新世中期（距今6900～6300年前），海水向东退却，以断续"堡岛"式海岸贝壳沙堤阻海水于灌南～涟水石湖一线以东，市境灌南县东部仍为海域，金湖、淮安东部为浅海漫滩，在距今6300～2800年前之间，海水复又西浸，最大时达沐阳县桑墟、华冲、洪泽湖以北广大地区，距今2800年前以后，海水逐步向东退去，商周时期，市境除灌南东部尚为海域外，皆已成为宜于垦殖的"桑田"，南宋绍熙年间，黄河夺泗夺淮，淤垫加快，形成宽阔的河口三角洲，到明代，灌南东部遂已成陆，至此，淮安全境都已成为陆地。

　　境内河湖交错，水网纵横，京杭运河、淮沭新河、苏北灌概总渠、淮河入江水道、淮河入海水道、古河、六塘河、盐河、淮河干流等9条河流在境内纵贯横穿，全国五大淡水湖之一的洪泽湖大部分位于市境内，还有白马湖、高邮湖、宝应湖等中小型湖泊镶嵌其间。平原面积占总面积的69.39% ，湖泊面积占11.39% ，丘陵岗地面积占18.32%，是典型的“平原水乡”。

　　横贯淮安市境内的淮河苏北灌溉总渠一线是我国暖温带和亚热带的分界线，因此淮安市兼有南北气候特征，一般说来，苏北灌概总渠以南地区属北亚热带湿润季风气候，以北地区为北温带半湿润季风气候。受季风气候影响，四季分明，雨量集中，雨热同季，冬冷夏热，春温多变，秋高气爽，光能充足，热量富裕。全市年太阳辐射总量在110千卡/平方厘米?119千卡／平方厘米之间，全市分布为北多南少；全市年日照时数在2136小时?2411小时之间，日照时数分布也是北多南少。

　　全市年平均气温为14.1℃ ?14.8℃ ，基本呈南高北低状，受洪泽湖水体影响，在洪泽湖区形成一暖中心。气温年分布以7月最高，l月最低。全市年无霜期一般在210天一225天左右，北短南长，受洪泽湖区水体影响，洪泽县无霜期最长达236天。

　　全市各地年降水量多年平均在906毫米～l007毫米之间。降水分布特征是南部多于北部，东部多于西部。降水年内变化明显，夏半年降水集中。春夏之交梅子成熟季节多锋面雨，称为“梅雨”或“霉雨”。降水年际分布不均，年降水量最多的年份达1700毫米以上，最少的年份只有500毫米。

　　全市年平均风速在2.9米/秒～3.6米/秒，以偏东风和西南风为主。

　　由于气候的过渡性和季风年度强弱不均、进退的早迟，因此淮安市也是气象灾害多发地区。主要气象灾害有：暴雨、洪涝、干旱、寒潮、霜冻、连阴雨、冰雹、热带风暴、龙卷风等。

　　根据考古发掘和科学研究证实，远古时代的淮安气候比现在还要温润得多。早在新第三纪，市境西部的丘岗地区还是海滨陆地，是古脊椎动物的乐园，这里的古生物化石异常丰富，被国内外考古学家誉为“化石宝库”。