vignette|210px|Carte de la ville de Chicago et de ses quatre sections géographiques (ou régions) : North Side (rouge), West Side (bleu), South Side (vert) et Downtown (blanc). Cet article relate de divers aspects de la géographie de Chicago, la troisième ville des États-Unis par sa population. La ville de Chicago se trouve sur la rive sud-ouest du lac Michigan dans le nord-est de l'État de l'Illinois (dont elle n'est pas la capitale bien qu'étant la plus grande ville). Selon le Bureau du recensement des États-Unis, Chicago fait partie de deux ensembles géographiques dont la région agricole et rurale du Midwest (Middle West), une zone géographique de la région des Grands Lacs qui comprend 12 États du centre-nord des États-Unis, et la région du Nord des États-Unis (Northern United States), une zone géographique qui comprend 16 États du Midwest et du Nord-Est.
Situation et cadre physique Localisation vignette|gauche|210px|Image satellite de Chicago prise par la NASA dans les années 2010. Au cours des , la ville de Chicago s'est développée vers l'ouest et sur les rives du lac Michigan pour atteindre une longueur nord-sud d'environ sur une largeur est-ouest de (dans sa partie la plus large), totalisant une superficie terrestre de . La majeure partie de la ville se situe dans le comté de Cook tandis que l'aéroport international O'Hare et une portion de son quartier (environ 1/4) se trouvent dans le territoire du comté de DuPage au nord-ouest. La limite territoriale sud-est de la ville coïncide avec la frontière entre l'Illinois et l'Indiana, elle délimite les secteurs d'East Side et Hegewisch (Chicago) et la ville de Hammond (Indiana).
Chicago se trouve à environ à l'ouest de Toronto, la métropole canadienne, à de Washington, D.C, la capitale fédérale., à à l'ouest de New York, à au nord de Houston, et à au nord-est de Los Angelesfr.distance.to/Los-Angeles/Chicago. Chicago se trouve au centre de la Frost Belt, une région connue pour ses hivers rigoureux et ses neiges abondantes. En effet, la ville est régulièrement touchée par des tempêtes de neige puissantes et prolongées qui combinent de basses températures avec des vents très forts. Chicago appartient également à trois ensembles économiques importants : la région industrielle de la Rust Belt (« ceinture de la rouille »), anciennement appelée Manufacturing Belt (« ceinture des usines »), la région agricole du Midwest (réputée pour sa culture du maïs), plus connue sous l'appellation de la Corn Belt (« ceinture de maïs »), et la voie de transport fluvial des Grands Lacs d'Amérique du Nord. Les coordonnées géographiques de Chicago sont , soit la même latitude que Barcelone en Espagne et Rome en Italie. Cette situation avantageuse sur la ligne continentale de partage des eaux qu'est la voie maritime du Saint-Laurent explique en partie l'essor de l'agglomération de Chicago.
Au niveau du secteur financier du Loop, le territoire de la ville de Chicago se divise naturellement en quatre sections géographiques (ou régions) qui sont principalement délimitées par la rivière Chicago (Chicago River) et le canal sanitaire de Chicago (Chicago Sanitary and Ship Canal). Ces sections qui composent la ville sont : North Side (composée des quartiers nord), West Side (composée des quartiers ouest), South Side (composée des quartiers sud) et Downtown Chicago (composée des quartiers centraux). La plus grande de ces sections est celle de South Side qui couvre à elle seule environ 60 % de la superficie totale de Chicago, tandis que la section correspondant à Downtown est la plus petite, ne comprenant que trois des soixante-dix-sept secteurs communautaires que compte la ville. La petite taille du secteur financier du Loop a toujours été définie par ses caractéristiques naturelles : le lac Michigan à l'est et la rivière Chicago au nord et à l'ouest. Le lac Michigan et la rivière Chicago déterminent où Chicago commence et continuent de définir le cœur de la ville aujourd'hui.. D'une superficie de ( de long pour de large), le lac Michigan est si vaste qu'il semble être une mer intérieure (il est presque aussi vaste que l'État de la Virginie-Occidentale).
Topographie 210px|vignette|Les principaux cours d'eau dans la région de Chicago. La ville a une altitude moyenne d'environ au-dessus du niveau moyen de la mer .. Le point culminant naturel de Chicago se trouve dans le secteur de Beverly (). dans le sud-ouest de la ville et le point le plus élevé se trouve dans le secteur de Hegewisch à l'extrémité sud de la ville. La topographie plate de Chicago est rarement identifiée comme une caractéristique naturelle positive pour la ville. Contrairement à d'autres villes comme San Francisco ou Boston, Chicago n'est pas constituée de collines ou de montagnes pour aider à distinguer et créer son identité. Cependant, cette topographie plate expansive a permis à l'urbanisme et l'architecture de Chicago de définir l'identité de la ville. Les gratte-ciel du quartier d'affaires et les bâtiments résidentiels du littoral donnent du relief et du contraste à la grande planéité de cette région agricole et marque la confluence entre la rivière Chicago et le lac Michigan.
Le site de Chicago a longtemps été une plaine marécageuse (Chicago Plain) drainée par la rivière Chicago et la rivière Calumet. En effet, les contraintes naturelles du site sur lequel est bâti Chicago posèrent des problèmes d'aménagement aux autorités. Chicago a souffert de l'environnement marécageux qui rendait très difficile l'installation de routes et d'égouts. La boue envahissait les rues de la ville au printemps et l'image de Chicago était celle d'un endroit crasseux. Les autorités engagèrent d'importants travaux afin de surélever les infrastructures et implanter un réseau d'évacuation des eaux usées dans les années 1850. Plus à l'ouest, coule la rivière Des Plaines qui se jette dans la rivière Illinois, un affluent du Mississippi. Chicago se trouve donc sur la ligne de séparation des eaux entre l'Atlantique et le golfe du Mexique. Aujourd'hui, tous ces cours d'eau sont reliés entre eux par des canaux. Débutant sur la rivière Chicago et aboutissant sur la rivière Illinois sur une distance de , le canal Illinois et Michigan est ouvert en 1848 et permet aux bateaux circulant sur les Grands Lacs de rejoindre le Mississippi en passant par Chicago. Sa fonction a été partiellement remplacée par le canal sanitaire de Chicago plus large et plus profond en 1900, et il a cessé ses opérations de transport avec l'achèvement de la voie navigable de l'Illinois (Illinois Waterway) en 1933 Illinois Department of Natural Resources : The I&M Canal and the OWR (consulté le 29 octobre 2023). 210px|vignette|gauche|Les reliefs ainsi que les points les plus élevés et les plus bas de la région de Chicago. Chicago repose sur un soubassement rocheux datant du Silurien (entre 443,7 à 416 millions d'années) recouvert par les dépôts sédimentaires au cours de la dernière glaciation du Quaternaire (Equality Formation). Le lac Michigan s'est formé à la fin de la dernière période glaciaire (glaciation du Wisconsin), il y a environ , quand l'inlandsis laurentidien recula en laissant de grandes quantités d'eau de fonte... La région des Grands Lacs fait partie de la grande dépression centrale d'Amérique du Nord s'étendant vers le sud en direction de la plaine du Mississippi. La topographie plate de Chicago est le résultat de son origine en tant que fond de lac. Le « lac glaciaire Chicago », comme on appelait cet élargissement temporaire au sud-ouest du lac Michigan, s'est élevé et s'est abaissé. Une partie de la rive actuelle a été poldérisée avec les remblais du Grand incendie de 1871. Le lac Michigan a toujours représenté une source d'eau potable et une voie de transport importante, faisant la liaison avec les autres Grands Lacs.
Le lac Michigan a permis l'installation du port de Chicago et le développement d'activités de loisirs, ce qui a contribué à diversifier la base industrielle en croissance rapide de Chicagohttps://www.persee.fr/doc/ingeo_0020-0093_1957_num_21_4_1726, Chicago : l'aménagement d'une capitale régionale, sur Persée.fr (consulté le 24 octobre 2022). Le port utilise également les voies navigables qu'offrent le canal Illinois et Michigan, la rivière Chicago, la rivière Calumet et le lac Calumet (la plus grande étendue d'eau sur le territoire de la ville). Il manipule quelque 100 Mt en provenance ou à destination des autres ports des Grands Lacs et relie les ports de la côte atlantique au golfe du Mexique par le fleuve Mississippi World Port Source : Port of Chicago Waterways (consulté le 3 avril 2023). Avec l'essor des chemins de fer peu de temps après, la ville est devenue la plaque tournante ferroviaire du pays. Chicago est aussi un important carrefour de liaisons aériennes et compte quatre aéroports internationaux dans son agglomération dont les plus importants sont l'aéroport international O'Hare (quatrième aéroport du monde par le nombre de passagers https://www.nbcchicago.com/news/local/ohare-ranks-as-worlds-fourth-busiest-airport-according-to-new-report/2804457/ (consulté le 8 décembre 2022)) et l'aéroport international Midway. Chicago a continué d'être le carrefour de l'Amérique, ce qui a facilité la transition de la ville vers une économie post-industrielle.
Autrefois, la région de Chicago était en partie submergée par les eaux du bassin hydrographique de la rivière Des Plaines. Au cours des périodes de fortes pluies ou lorsque la rivière Des Plaines débordait de ses rives en raison de la glace en aval des barrages au début du printemps, la rivière coulait à travers la boue du lac au sud généralement en direction de la rivière Chicago. Hors la ville que nous connaissons aujourd'hui a commencé à se développer dans les années 1830 sur des terres marécageuses situées au milieu de vastes plaines recouvertes d'herbes hautes et denses dont la plupart des constructions ont été réalisées sur les bas des dunes autour de la rivière Chicago. 210px|vignette|Les gratte-ciel du quartier d'affaires de Chicago sont visibles depuis le parc national des Indiana Dunes. Au nord de la ville de Chicago, il y a des falaises abruptes et des ravins qui bordent le lac Michigan. En revanche, à la frontière nord-ouest de l'État de l'Indiana (dans le sud-est de la ville), des dunes de sable remplacent les falaises. De nombreuses dunes de sable se trouvent au parc national des Indiana Dunes, où certaines d'entre elles atteignent jusqu'à (environ 60 mètres)https://roadtrippers.com/magazine/indiana-dunes-national-park-road-trip/, 2023. Cette zone est vallonnée et plus élevée que la plaine de Chicago. Passé les moraines, la terre s'aplatit à nouveau, mais elle est entrecoupée de quelques vallées fluviales profondes, comme les rivières Illinois, Fox, Des Plaines, et Kankakee. Bien que de nombreux habitants de Chicago pensent que les dunes se trouvent au nord ou au sud-est de la ville, Chicago elle-même a été construite sur des dunes. Les dunes de la région de Chicago ont joué un rôle important dans l'histoire de l'écologie. À la fin des années 1890, Henry Chandler Cowles, professeur à l'Université de Chicago, a découvert l'interaction entre les processus géologiques et le développement de la végétation qui a produit les dunes. Il a étudié le processus de succession des dunes par lequel une série de différentes espèces végétales se sont développées au fil du temps à mesure que les dunes se sont accumulées et se sont stabilisées.