thumb|Image satellite de New York. thumb|Voies maritimes de l'estuaire du fleuve Hudson : 1. Hudson, 2. East River, 3. Long Island Sound, 4. Newark Bay, 5. Upper New York Bay, 6. Lower New York Bay, 7. Jamaica Bay, 8. océan Atlantique.
La géographie de la ville de New York se caractérise par un emplacement côtier à l'embouchure du fleuve Hudson(river Hudson) et de l'océan Atlantique, dans un port naturellement protégé. Avec son faible taux de disponibilité de terres, elle constitue un facteur contribuant à faire de New York la ville la plus densément peuplée des États-Unis. New York possède un climat typique des façades orientales des continents de l'hémisphère nord avec des étés chauds et humides et des hivers froids et enneigés, et un ensoleillement important de 2535 heures (105 jours )par an.
Situation et superficie New York est située sur la côte est des États-Unis. La métropole s'ouvre sur l’océan Atlantique et se trouve à de Philadelphie, à mi-distance entre Washington, D.C. et Boston (environ ), de Chicago et de Los Angeles. La ville est située à peu près à la même latitude que Madrid ou Rome (40°43' N) et à la même longitude que Santiago de Cuba (74°0° W).
La superficie totale de la ville de New York est de , dont de terres émergées et d’eau. L'altitude maximale est de , sur Todt Hill à Staten Island .
Le Grand New York ou est l'aire urbaine la plus peuplée des États-Unis et la deuxième du monde. Cette région, centrée sur la ville de New York, regroupe au total 30 comtés et 725 municipalitésCynthia Ghorra-Gobin, « De la ville à l'urban sprawl, la question métropolitaine aux États-Unis », , dans Cercles, 13, 2001 qui s'étendent sur quatre États (New York, Connecticut, Pennsylvanie, New Jersey) et quelque . Sa population est de 18,8 millions d'habitants en 2010 . Selon le Bureau de la gestion et du budget, New York fait également partie d'une CMSA, aire urbaine de quelque 22,2 millions d'habitants en 2009 .
Enfin, New York appartient à la mégalopole du BosWash qui s'étire de Boston à Washington D.C. Elle fait également partie des ensembles géographiques du Nord-Est des États-Unis et de la Manufacturing Belt.
La métropole se trouve sur un carrefour de voies de communication à la fois maritimes, fluviales (Hudson) et terrestres (voies ferrées, autoroutes, voies rapides, etc.). Elle est reliée au reste du monde par ses aéroports.
Îles thumb|L'une des nombreuses îles de New York : Liberty Island. La mégapole occupe la majeure partie de la baie de New York, elle-même constituée de la Upper Bay et la Lower Bay. La ville de New York présente la particularité de s'étendre sur plusieurs îles : la plus peuplée est celle de Manhattan où se trouve le cœur économique et culturel de l'agglomération. Governors Island, Liberty Island et Ellis Island sont de petites îles au sud de Manhattan dont les lieux historiques sont visités par les touristes. Staten Island est l'île la plus au sud de New York ; à l'ouest se trouve la réserve ornithologique de Prall's Island. Les arrondissements de Brooklyn et de Queens occupent la partie occidentale de Long Island alors que le Bronx se trouve sur le continent au sud d'une presqu'île. Riker's Island, Randall's Island et City Island sont rattachées à ce quartier.
Cette configuration insulaire nécessite la présence de nombreux ponts et tunnels qui relient les différentes parties de l'agglomération. Un service de traversiers permet également aux New-Yorkais de se déplacer facilement. Plusieurs détroits comme le Long Island Sound séparent les différentes îles. Les eaux profondes de la baie et les côtes très découpées fournissent de nombreuses baies abritées. Le site de New York apparaît à la fois comme un atout (ouverture maritime, défense naturelle) mais aussi comme un risque (inondations, élévation de la mer, raz-de-marée) pour la métropole.
Hydrographie thumb| 1. Upper New York Bay 2. Lower New York Bay 3. Newark Bay 4. Hudson 5. East River 6. Raritan Bay 7. Jamaica Bay 8. Long Island Sound 9. New York Bight-North Atlantic 10. Ambrose Channel 11. Sludge Dumping Site 12. Hudson Canyon A. Manhattan B. Brooklyn C. Staten Island D. Queens E. The Bronx F. Bayonne-Jersey City G. Newark H. Raritan Bayshore i. Rockaway Point j. Sandy Hook. La ville de New York dispose d'un important réseau hydrographique. Le fleuve Hudson se jette dans la baie de New York en formant un estuaire. Il sépare New York de l'État du New Jersey. Le canal Érié, aménagé au début du fait communiquer le fleuve et donc New York avec la région des Grands Lacs. La Bronx River est un petit cours d'eau de situé dans l'arrondissement du Bronx. En revanche, malgré leur nom, l'East River et la Harlem River ne sont pas des cours d'eau mais des bras de mer ou des détroits. Newtown Creek est un estuaire qui marque la limite entre Brooklyn et Queens.
New York est bordée par quatre baies principales : Upper New York Bay au sud de Manhattan, Lower New York Bay au sud de Staten Island et de Long Island, Newark Bay au nord de Staten Island et Jamaica Bay au sud de Brooklyn. The Narrows que l'on peut traduire par "le Détroit", sépare les arrondissements de Brooklyn et de Staten Island. Il forme le principal chenal d'accès au port de la ville et relie les deux parties de la baie de New York (lower et upper bay).
Géologie et relief thumb|left|Plage de sable de Coney Island, au sud de Brooklyn. Les cinq arrondissements de la ville de New York (Manhattan, le Bronx, Brooklyn, Queens et Staten Island) se trouvent à cheval sur la frontière entre deux provinces géologiques de l'Est de l'Amérique du Nord.
Au large de Long Island s'étend le plateau continental peu profond et entaillé par le canyon sous-marin de l'Hudson.
Brooklyn et Queens, situés sur Long Island, font partie de la plaine côtière atlantique, un ensemble géophysique allant de la baie de New York à la Floride. Il s'agit d'une région peu élevée (généralement moins de trente mètres avec un point culminant à environ d'altitude). Long Island est une île-barrière constituée d'un socle de roches sédimentaires du Crétacé . Des couches de sédiments se sont déposées lors de la Glaciation du Wisconsin, il y a entre et . À cette époque, le niveau de la mer était plus bas qu'aujourd'hui et l'inlandsis laurentide recouvrait une grande partie du nord-est des États-Unis. À cette époque, l'Hudson se jetait dans l'Atlantique plus au sud, en suivant le parcours de l'actuel fleuve Raritan. La région de New York se trouvait alors sur le bord de cette immense couverture de glace de d'épaisseur. Le niveau de la mer était inférieur d'environ à celui d'aujourd'hui et le rivage était en retrait de . Le glacier a laissé plusieurs moraines frontales. Entre et , à la fonte des glaciers, la moraine frontale joua le rôle de digue et les vallées creusées par la glaciation (Hudson Est et Harlem River) se remplirent d'eau. Par la suite, la rupture du goulet de la moraine frontale ouvrit les lacs à la mer. The Narrows se sont également formés à la fin de la période glaciaire. Auparavant, Staten Island et Long Island n'étaient pas séparées et ne formaient alors qu'une seule île.
Le Bronx et Manhattan appartiennent au Manhattan Prong ou Manhattan Hills, une section de la province géologique de Nouvelle-Angleterre . L'altitude de ce secteur est généralement inférieure à ; le point culminant de l'île de Manhattan () se trouve au nord dans le Fort Tryon Park. Les roches métamorphiques (gneiss, schistes, marbres, quartzites ), fournissent un appui solide pour ses nombreux gratte-ciel. Ce substrat rocheux correspond à une très ancienne chaîne de montagnes érodée et affleure à Central Park et en divers endroits du nord de Manhattan . Il est le produit de l'Orogenèse taconienne. La géologie de Staten Island est plus complexe : le socle rocheux se compose de roches sédimentaires du Crétacé au sud-est et de roches du Trias au nord-ouest. On y trouve également de la serpentinite. Des couches sédimentaires de type morainiques se sont déposées au cours de la dernière glaciation.
Le territoire new-yorkais a été considérablement aménagé par les hommes qui ont modifié la topographie, particulièrement à Manhattan . Ainsi, au début du , du remblai fut utilisé afin d'agrandir le quartier de Lower Manhattan au niveau de la pointe sud de l'île, entre les limites naturelles de l'Hudson sur Greenwich Street jusqu'à West StreetBrian J. Cudahy, The History of Ferryboats in New York Harbor, Fordham University Press, 1990, .. Plus récemment, lors de la construction du World Trade Center, quelque de terre ont été excavés, puis réutilisés afin de construire Battery Park City . L'extension de sur le fleuve couvre 37 hectares, fournit de côte et environ 12 hectares de parcs .
Climat
thumb|Neige dans l'arrondissement du Bronx. New York se trouve dans la zone tempérée nord sur la façade orientale du continent américain. Son climat dépend de cette position géographique, de la circulation méridienne des masses d'air et de la proximité d'un courant marin froid. Selon la classification de Köppen, le climat est continental humidePeel, M. C., Finlayson, B. L., and McMahon, T. A.: Updated world map of the Köppen-Geiger climate classification, Hydrol. Earth Syst. Sci., 11, 1633-1644, https://doi.org/10.5194/hess-11-1633-2007, 2007.. En effet, les hivers sont froids et humides, avec parfois des précipitations neigeuses et plusieurs jours de gel. De la glace peut se former sur le fleuve Hudson. Cependant, la chaîne des Appalaches protège la ville des coulées d'air glacial venues du Canada, si bien que les températures minimales sont moins froides que dans les villes de la région du Midwest comme Chicago . Les étés sont chauds et humides. Printemps et automne sont courts et changeants. Avant l'hiver, New York peut connaître quelques jours de chaleur appelés « été indien ». Le total annuel des précipitations est relativement important (environ ) et les pluies sont réparties de façon à peu près égale sur l'année.
Les principaux risques climatiques sont les inondations, les tempêtes et les blizzards. Le Grand blizzard de 1888 qui a affecté le Nord-Est des États-Unis fut l'un des plus importants de l'histoire de la ville. Plus récemment, la tempête de neige de février 2010 a paralysé la ville pendant plusieurs jours. Manhattan n'a jamais été touchée par une tornade. En 1973, une tornade de catégorie 3 est passée à une quarantaine de kilomètres du centre de la ville ; l'ouragan Sandy passe par New-York à la fin causant 41 morts dans la ville. Parmi les autres événements météorologiques extrêmes qui frappent New York, on peut citer les canicules qui reviennent quasiment chaque été lorsque les masses d'air tropical viennent du sud. Celle de 1911 provoqua la mort de 146 personnes . Les canicules sont amplifiées par le phénomène de l'îlot de chaleur urbain.
Environnement
Faune et flore thumb|Un écureuil gris à Central Park. thumb|Le principal espace vert de Manhattan : Central Park.
Malgré son univers de béton et de gratte-ciel, New York est le refuge d'une faune et d'une flore qui, au fil des décennies, se sont progressivement adaptées à cet environnement artificiel. Il n'est donc pas étonnant de voir que ce « milieu » atypique a attiré d'abord des espèces hautement adaptables, notamment celles introduites par l'Homme — comme les moineaux, les étourneaux ou les pigeons. Aussi, la biodiversité est présente au cœur de la ville : New York compte plus de 350 espèces d'oiseaux, 170 de poissons, 30 de mammifères, 32 de reptiles et d'amphibiens . Les oies des neiges et diverses espèces de canards passent l'hiver dans la région new-yorkaise . Des espèces rares peuvent également être observées comme le bécasseau maubèche et le pluvier siffleur. Plusieurs couples de faucons pèlerins ont été observés : ils régulent les populations de pigeons, d'étourneaux et de moineaux.