Teren zamknięty granicami administracyjnymi miasta opada w kierunku z północnego wschodu na południowy zachód, zgodnie z nachyleniem zachodniego stoku Garbu Łódzkiego, na dziale wodnym I rzędu Wisły i Odry.
Przez Łódź przepływa 19 większych lub mniejszych rzek i strumieni: Ner, Łódka (dawniej nazywała się Ostroga) i jej dopływ Bałutka, Dobrzynka, Gadka, Jasień i jego dopływy: Karolewka, Olechówka (oraz jej dopływ Augustówka) i Lamus, Jasieniec – dopływy Neru, źródłowy odcinek Bzury i jej pierwszy prawobrzeżny dopływ Łagiewniczanka, Sokołówka (również dopływ Bzury) i jej dopływy: Brzoza, Aniołówka, Wrząca i Zimna Woda, a także – po włączeniu Nowosolnej – Miazga (dopływ Wolbórki). Są to niewielkie cieki i w centrum miasta w większości płyną ukryte w podziemnych kanałach.
Klimat