シドニーは、オーストラリア大陸南東岸のポート・ジャクソン湾（シドニー港）及びボタニー湾に面し、カンバーランド又はシドニー盆地と呼ばれる皿状の凹地の東縁に位置する。

オーストラリア全般に見られる人口分布型の一特徴として、少数の大都市及びその周辺に人口が極端に集中することを挙げられる。シドニーの場合、大陸最初の植民地として重要性が高く、港湾や倉庫といったインフラ整備が国内の他都市に先駆けて行われたことに起因している。シドニーは主たる港湾都市として国内経済の中心となったのに伴い、行政の中心ともなった。
地形

シドニーの市街地はポート・ジャクソン湾南岸を起源とし、主たる商工業地区もこの地域一帯に広がる。市街地の大部分は丘陵上に発達し、特に湾に面した地域では、短く急な坂道が多い。シドニーの海岸線は低木の茂る険しい岬及び三日月形の砂浜が交互に連なり、岩石台地、潟湖、砂嘴、陸繋島などが特徴を添えている。

四方は壮大な大自然に囲まれており、東に太平洋、西にブルーマウンテン山脈、北にホークスベリ川、南にロイヤル・ナショナルパークがある。多数の入江や海岸も存在し、ボンダイビーチは特に著名である。市街に面するポート・ジャクソン湾はリアス式海岸であり、世界最大の天然の入江とされる。近年はシドニーの沿岸に棲息するクジラやイルカの数も増え、湾内で出産や滞在をしたり、オペラハウスの真横など湾奥で確認される事も増えてきている。

自然災害である地震は、人体では感知できない無感地震を除いてほとんど無い。
気候

ケッペンの気候区分では温暖湿潤気候(Cfa)に属し、年間平均気温18.2℃、降雨は一年を通じてある。トロピカル・サイクロンを受けることはない。旱魃と森林火災が発生した場合や、反対に嵐や洪水が発生した場合、エルニーニョ・南方振動の影響を受ける。

冬季は温暖で日中でも15℃前後まで上がる。朝晩は5度以下まで下がることは稀であり、観測史上最低気温は1932年6月22日の2.1 ℃と高い。しかし、内陸部はより冷え込み霜が降りる気温まで下がることもある。夏季は沿岸部では日中でも26度前後、朝晩は18度前後と下がり、温和であるが、内陸部は時に内陸部の砂漠地帯からのフェーン現象による影響で酷暑となることがあり、シドニー郊外の内陸にあるペンリスでは1月の平均最高気温はシドニーより4度も高い30.8℃となっている。近年は、酷暑となることが多くなっており、2018年1月7日の気温は47.3度を記録。1939年に記録した47.8度に次ぐ暑さとなった[7]。

シドニーの気候
月1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年
最高気温記録 °C （°F）45.8
(114.4)42.1
(107.8)39.8
(103.6)33.9
(93)30.0
(86)26.9
(80.4)25.9
(78.6)31.3
(88.3)34.6
(94.3)38.2
(100.8)41.8
(107.2)42.2
(108)45.8
(114.4)
平均最高気温 °C （°F）25.9
(78.6)25.8
(78.4)24.7
(76.5)22.4
(72.3)19.4
(66.9)16.9
(62.4)16.3
(61.3)17.8
(64)20.0
(68)22.1
(71.8)23.6
(74.5)25.2
(77.4)21.7
(71.1)
平均最低気温 °C （°F）18.7
(65.7)18.8
(65.8)17.5
(63.5)14.7
(58.5)11.5
(52.7)9.3
(48.7)8.0
(46.4)8.9
(48)11.1
(52)13.5
(56.3)15.6
(60.1)17.5
(63.5)13.8
(56.8)
最低気温記録 °C （°F）10.6
(51.1)9.6
(49.3)9.3
(48.7)7.0
(44.6)4.4
(39.9)2.1
(35.8)2.2
(36)2.7
(36.9)4.9
(40.8)5.7
(42.3)7.7
(45.9)9.1
(48.4)2.1
(35.8)
降水量 mm （inch）101.5
(3.996)118.7
(4.673)128.9
(5.075)125.8
(4.953)121.1
(4.768)130.7
(5.146)97.3
(3.831)81.2
(3.197)69.1
(2.72)77.6
(3.055)83.1
(3.272)77.8
(3.063)1,312.8
(51.685)
出典：Bureau of Meteorology

地域

シドニー郊外にはノースシドニー、ボンダイ・ジャンクション、チャッツウッド、パラマタなどの商業地がある。
シドニー都市圏の自治体

地方自治体自治体設立日面積[8]人口[8]地図
バラ / 地区 / ミュニシパリティ / シャイア自治体km2マイル順位2018順位
ベイサイド・カウンシル1871年1月13日(シティ・オブ・ロックデール)
1888年3月29日(シティ・オブ・ボタニー・ベイ)2016年9月9日[9]501915174,3787001120000000000000?12
シティ・オブ・ブラックタウン1906年3月6日 (ブラックタウン・シャイア)[10]1979年3月7日240938366,5347000200000000000000?2
バーウッド・カウンシル1874年3月27日[11]7.12.72939,8867001270000000000000?27
カムデン・カウンシル1889年2月6日[12]20178994,1597001210000000000000?21
シティ・オブ・キャンベルタウン1882年1月21日[13]1968年5月4日3121205168,1397001140000000000000?14
シティ・オブ・カナダ・ベイ1883年8月11日(コンコード)[14]
1890年1月18日(ドライモン)2000年12月207.72295,1597001200000000000000?20
シティ・オブ・カンタベリー＝バンクスタウン1879年3月17日(シティ・オブ・カンタベリー)
1895年9月7日(シティ・オブ・バンクスタウン)2016年5月12日[15]1104210373,9317000100000000000000?1
カンバーランド・カウンシル1872年7月9日
(シティ・オブ・パラマッタの一部、オーバーン・シティ、シティ・オブ・ホルロイド)2016年5月12日[16]722814236,8937000600000000000000?6
シティ・オブ・フェアフィールド1888年12月11日1979年5月18日1023911210,6127000900000000000000?9
ジョージズ・リヴァー・カウンシル1885年12月22日