Bắc sông Kinh Thầy. Điển hình với một số điểm cao của địa hình: núi Sấu cao 111 mét (giữa hai xã Quang Thành và Lê Ninh), núi Vu cao 191 mét (giữa hai xã Lạc Long và Lê Ninh), núi Ngang cao 143 mét (phường Tân Dân), núi Thần cao 155 (phường Phú Thứ) và đỉnh núi cao nhất thị xã là núi An Phụ cao 244 mét (phường An Sinh).
Khí hậu nhiệt đới gió mùa với lượng mưa trung bình 1400 – 1600 mm thuộc loại trung bình dưới so cùng các khu vực khác ở trung du và đồng bằng Bắc Bộ. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 9 với tổng lượng mưa đạt gần 80% lượng mưa cả năm. Nhiệt độ trung bình năm đạt 23,2 độ C.
H