市域は岡山県の南中央部に位置し、市の中西部を高梁川が北から南に流れ瀬戸内海に注いでいる。平野の多くは干拓地や沖積平野で占められ、児島地域を除き比較的平坦である。市内には児島、亀島山、玉島、連島など「島」の付く地名が多いが、それらの地域は元来文字通り「島」であり、干拓により陸続きになって今の市域が形成されている。

山陽新幹線・山陽本線・山陽自動車道・国道2号が東西に横断し、山陰地方を結ぶ伯備線、四国を結ぶ瀬戸大橋（瀬戸大橋線・瀬戸中央自動車道）も市内を経由しており、交通・物流の結節点としての重要な地位を占めるに至っている。

阿智神社境内より倉敷市街を望む

水島コンビナート

瀬戸大橋

主な自然地形

主な山岳

種松山 - 258.4 m 倉敷 粒江

大山 - 143.7 m 倉敷 生坂

向山 - 100.0 m 倉敷 向山

大平山 - 161.9 m 水島 連島矢柄

鴨ヶ辻山 - 283.9 m 水島 呼松

弥高山 - 307.6 m 玉島 陶

鷲羽山 - 133.5 m 児島 下津井田ノ浦

竜王山 - 203.4 m 児島 味野

王子が岳 - 227.8 m 児島 唐琴

由加山 - 273.1 m 児島 由加

仙随山 - 269.9 m 児島 田の口

鷲峰山 - 399.2 m 真備 妹（せ） ※市内最高峰

平成30年7月豪雨では小田川の堤防が決壊、甚大な被害を出した。

主な河川

高梁川 - 110.7 km：一級河川（源流 新見市花見山） ※岡山三大河川の一つ[5]。

小田川 - 40.2 km ：一級河川（源流 広島県神石高原町）

倉敷川 - 13.6 km：二級河川（美観地区を起点とする汐留川、旧源流は酒津・高梁川）

里見川（玉島） - 13.3 km：二級河川（源流 浅口市鴨方町 妙見山）

小田川（児島） - 5.4 km：二級河川（源流 児島柳田 石鉄山）

下村川（児島） - 2.16 km：二級河川（源流 児島上の町）

郷内川（児島） - 5.15 km：二級河川（源流 林・木見、倉敷川へ合流）


岡山平野

児島半島

水島灘

気候・環境

温暖で晴れの日が多く雨が少ない瀬戸内海式気候に属する反面、高梁川による豊富な水資源の恩恵で水不足になることは稀である。冬から春にかけては、中国大陸から流入する黄砂に見舞われることもある。また冬には積雪の観測される日も年に1?2回程度はあるが、大雪は極めて少ない。

太平洋高気圧に覆われる夏季には瀬戸内海沿岸特有の「凪」が発生し、気温が35度以上の猛暑や熱帯夜になる日もある。また、瀬戸内海を隔てて南方に位置する千数百メートル級の急峻な山々が連なる四国山地により台風が直撃することが滅多に無く、直上を通過しても四国山地で勢力が弱められて甚大な被害とはならない場合が多いのも特徴。

大部分が沖積平野と干拓地である平野部は河川や海の水面との差があまりない低地が多く、明治時代まで東西に分かれていた高梁川が度々氾濫を起こす水害の多い地域であった。しかし、大正時代に用水路の整備とともに改修工事が行われ現在の形に一本化された後は大規模な水害が減少した。

近年発生した顕著な気象災害として、2004年の台風集中上陸による高潮などの被害、2018年の平成30年7月豪雨（西日本豪雨）による真備地区での大規模水害が挙げられる[6][7]。