인천의 수리적 위치는 대략 126°37′E, 37°28′N에 해당되는데 이는 한반도의 한가운데이며 황해에 접하여 있고 한강의 하류에 위치해 있다. 대한민국의 수도인 서울과 28 km거리에 위치한 인천은 샌프란시스코, 워싱턴, 스페인 남부지역과 비슷한 위도에 위치해 있다.

인천은 대륙성 기후에 속하면서도 해안에 위치하여 다른 내륙지방보다는 해양성 기후의 특성도 일부 가지고 있어서, 기온의 연교차가 적은 편이다. 연평균 기온은 12.5℃로서 일 최고 기온의 극값은 38.9℃(1949.8.16), 일 최저 기온의 극값은 -21.0℃(1931.1.11)이다. 강수량은 연 1,134.4mm로 비슷한 위도지역에 비해 적은 편이다. 연평균 풍속은 3.06m/s이며, 주 풍향은 북북서풍이고 다음으로 북, 북서풍이 우세하다. 풍속이 가장 강한 달은 2~ 4월이며, 가장 약한 달은 9월이다. 황사현상이 타 지역에 비해 빈도수가 많고 계속 시간이 길게 나타나고 있으며, 화중지방에서 다가오는 이동성 고기압의 영향으로 남서풍 유입이 많아지면 해상의 안개가 짙어지고 낮 기온 상승을 저지하는 원인이 되기도 한다. 인천지방의 안개 발생빈도는 내륙에 비해 높은 편이며, 4월부터 안개 발생일수가 증가하기 시작하여 5,6월에 가장 많으며  8월 부터 급격히 줄어든다. 인천지방의 2021년 안개일수는 50일 이다.

인천은 1981년 7월 1일 직할시로 승격 당시 면적은 201.21km²였으며, 1989년 1월 1일 경기도 김포군 계양면(30.9km²)과 옹진군 영종·용유면(72.0km²) 편입으로 면적이 310.83km²가 되었으며, 1995년 1월 1일 광역시로 명칭 변경과 같은 해 3월 1일 강화군(401.3km²), 옹진군(163.6km²), 김포군 검단면(42.2km²)의 통합으로 면적이 955km²가 되었으며, 2000년 이후 공유수면매립 등으로 2005년에는 면적이 994.12km²로 전 국토 면적의 1%로 확장되었으며 2022년 12월 31일 기준 1,067.04km²에 이르고 있다.

인천의 산지는 마니산(469m)과 계양산(395m), 삼각산(343m) 등 10여개의 산을 제외하고는 해발 300m이내의 구릉성 산지이며 큰 하천의 발달도 없다. 한강으로 유입하는 하천은 굴포천, 청천천, 계산천 등이 있고, 황해로 유입하는 하천으로는 북쪽의 시천천, 공촌천과 남쪽의 승기천, 만수천, 장수천, 운연천 등이 있으며, 굴포천(11.5㎞)을 제외하면 승기천(6.2㎞), 검단천(6.74㎞)등 대부분 하천 연장이 10㎞미만이다. 인천의 해안은 리아스식 해안(rias coast)으로 해안선이 길고 복잡하며 섬이 많다. 인천에는 모두 168개의 섬이 있으며, 이중 128개가 사람이 살지 않는 무인도이다.

인천항의 확장과 인천지하철의 개통(1999.10), 인천국제공항의 개항(2001.3), 공유수면의 매립과 각종 산업·물류단지의 조성, 관광·레저단지와 새로운 주거단지의 건설, 고속화도로의 확대, 교육·문화시설의 증대, 송도신도시 개발과 경제자유구역청의 개청(2003.10), 인천대교개통(2009.10), 청라·영종지구개발 및 도시재생사업, 2014아시안게임 성공 개최 등 인천은 지금도 개발과 성장을 지속하고 있다.