La ville de New York est située sur la côte du nord-est des États-Unis, à l’embouchure du fleuve Hudson, dans le sud-est de l’État de New York. Elle est située dans l’estuaire du port de New York-New Jersey, dont la pièce maîtresse est le port de New York, dont les eaux profondes et les baies abritées ont permis à la ville de prendre de l’importance en tant que ville commerciale. Une grande partie de New York est construite sur les trois îles de Manhattan, Staten Island et l’ouest de Long Island, ce qui rend les terrains rares et encourage une forte densité de population.
Le fleuve Hudson coule de la vallée de l’Hudson dans la baie de New York, devenant un estuaire à marée qui sépare le Bronx et Manhattan du nord du New Jersey. La rivière Harlem, un autre détroit de marée entre les rivières East et Hudson, sépare Manhattan du Bronx.
Les boroughs de la ville de New York chevauchent la frontière entre deux provinces géologiques de l’est de l’Amérique du Nord. Brooklyn et le Queens, situés sur Long Island, font partie de la plaine côtière orientale. Long Island est une moraine massive qui s’est formée à la frange sud de l’inlandsis laurentidien pendant la dernière période glaciaire. Le Bronx et Manhattan se trouvent sur le bord oriental du bassin de Newark, un bloc de la croûte terrestre qui s’est enfoncé pendant la désintégration du supercontinent Pangée au cours du Trias. Le seuil des Palissades, sur la rive de l’Hudson dans le New Jersey, expose des roches anciennes, autrefois en fusion, qui remplissaient le bassin. Des roches métamorphiques résistantes sous-tendent une grande partie de Manhattan, fournissant un support solide pour ses nombreux gratte-ciel.
Le terrain de la ville a été considérablement modifié par l’intervention humaine, avec une récupération substantielle des terres le long des fronts de mer depuis l’époque coloniale néerlandaise. La récupération est plus notable dans le Lower Manhattan avec des développements modernes comme Battery Park City. La plupart des variations naturelles de la topographie ont été aplanies, en particulier à Manhattan. Le West Side de Manhattan conserve quelques collines, surtout dans l’Upper Manhattan, tandis que l’East Side a été considérablement aplati. Duffy’s Hill dans East Harlem est une exception notable à la pente relativement plane de l’East Side.
La superficie de la ville est estimée à 321 miles carrés (830 km2). Cependant, une estimation plus récente calcule une superficie totale de 304,8 miles carrés (789,4 kilomètres carrés). Le point naturel le plus élevé de la ville est la colline Todt sur Staten Island, qui, à 409,8 pieds (124,9 m) au-dessus du niveau de la mer, est la plus haute colline de la côte est au sud du Maine. Le sommet de la crête est en grande partie recouvert de zones boisées faisant partie de la Staten Island Greenbelt.