【地質】東營市地處華北坳陷區之濟陽坳陷東端，地層自老至新有太古界泰山岩群，古生界寒武系、奧陶系、石炭系和二疊系，中生界侏羅系、白堊系，新生界第三系、第四系；缺失元古界，古生界上奧陶統、志留系、泥盆系、下古炭統及中生界三疊系。凹陷和凸起自北而南主要有：埕子口凸起（東端）、車鎮凹陷（東部）、義和庄凸起（東部）、沾化凹陷（東部）、陳家庄凸起、東營凹陷（東半部）、廣饒凸起（部分）等。

   【地貌】地勢沿黃河走向自西南向東北傾斜。西南部最高高程為２８米（大沽高程，下同），東北部最低高程１米，自然比降為１／８０００∼１／１２０００；西部最高高程為１１米，東部最低高程１米，自然比降為１／７０００。黃河穿境而過，背河方向近河高、遠河低，背河自然比降為１／７０００，河灘地高于背河地２∼４米，形成“地上懸河”。全市微地貌有５种類型：古河灘高地，占全市總面積的４.１５％，主要分布于黃河決口扇面上游；河灘高地，占全市總面積的３.５８％，主要分布于黃河河道至大堤之間；微斜平地，占全市總面積的５４.５４％，是崗、洼過渡地帶；淺平洼地，占全市總面積的１０.６８％，小清河以南主要分布于古河灘高地之間，小清河以北主要分布于微斜平地之中、緩崗之間和黃河故道低洼處；海灘地，占全市總面積的２７.０５％，与海岸線平行呈帶狀分布。

   【气候】東營市地處中緯度，背陸面海，受亞歐大陸和西太平洋共同影響，屬暖溫帶大陸性季風气候，气候溫和，四季分明。春季回暖快，降水少，風速大，气候干燥，有“十春九旱”的特點；夏季气溫高，溫度大，降水集中，有時受台風侵襲；秋季气溫急降，雨量驟減，秋高气爽；冬季雨雪稀少，寒冷干燥。主要气象災害有霜凍、干熱風、大風、冰雹、干旱、澇災、風暴潮災等。境內南北气候差异不明顯。多年平均气溫12.8℃，無霜期長達206天，≧10℃的積溫約4300℃，可滿足農作物的兩年三熟。年平均降水量555.9毫米，多集中在夏季，占全年降水量的65%，降水量年際變化大，易形成旱、澇災害。2004年，東營市天气气候的主要特點是：气溫偏高，降水明顯偏多，日照明顯偏少；由于气象條件時空分布不均，年內春旱夏澇、大風、暴雨和冰雹等強對流天气較多。全市年平均气溫13.8℃，較常年偏高1.0℃，与上年同期相比偏高0.6℃；冬季极端最低气溫-13.8℃，出現在1月22日（廣饒）；夏季极端最高气溫37.2℃，出現在6月11日（河口）。全市年平均降水量761.6 毫米，較常年偏多37.0％(偏多205.7毫米)，与上年同期相比偏少24.4毫米；各地年降水量在855.3(墾利)∼703.1毫米(河口)之間。全市年平均日照時數2605.4小時，較常年偏少52.1小時，与上年同期相比偏多184.0小時；各地年日照時數在2711.2(河口)∼2412.1小時（廣饒）之間。全年無霜期為231天。  

【河流】黃河東營段上起濱州界，自西南向東北貫穿東營市全境，在墾利縣東北部注入渤海，全長138公里。黃河水徑流量年際變化大，年內分配不均，含沙量大。据利津水文站1950∼2001年實測資料，黃河年均徑流量332.6億立方米，最大973.1億立方米(1964年)，最小18.8億立方米(1997年)；最大流量為10400立方米每秒(1958年7月)，最小流量為斷流干河；年均輸沙量8.36億吨，最大21億吨(1958年)，最小0.15億吨(1997年)。90年代以來黃河年徑流量減少，經常出現斷流。1999年后，黃河水利委員會加大對沿黃地區引水的管理力度，斷流現象趨緩，2000∼2006年實現不斷流。2006年，利津站實測徑流量（報汛值）191.88億立方米，比多年平均值少40％;輸沙量1.546億吨，比多年平均值少80％。全市除黃河外共有骨干排水河道30條。以黃河為分界線，黃河以南屬淮河流域，有小清河及其支流淄河、陽河、泥河子、預備河，支脈河及ぐ駏T饜『幼印ぐ浼掖蠊怠　閆押印ぐ甯膳牛�w　�虜漁繫駏T饕綰楹印　�譓Y印　瞎閆押印ぐ　�u珊嚇擰　�u膳牛�陸�岷蛹捌渲�T魅�熉瑔朢虛槿怞L　〉漢�20條河流；黃河以北屬海河流域，有潮河及其支流褚官河、太平河，馬新河，沾利河，草橋溝，草橋溝東干流，挑河，神仙溝及其支流新衛東河10條河流。

   【海域】東營市海岸線北起順江溝河口，南至淄脈溝口，全長350.34公里，約占山東省海岸線的1／9。“0”米至岸線灘涂面積10.19万公頃。負10米等深線以內淺海面積4800平方公里。沿岸海底較為平坦，淺海底質泥質粉砂占77.8%，沙質粉砂占22.2%。海水透明度為32∼55厘米。海水溫度、鹽度受大陸气候和黃河徑流的影響較大。冬季沿岸有3個月冰期，海水流冰范圍為5∼10海里，鹽度在30‰左右；春季海水溫度為12℃∼20℃，鹽度多為22‰∼31‰；夏季海水溫度為24℃∼28℃，鹽度為21‰∼30‰；黃河入海口附近常年存在低溫低鹽水舌。東營海域為半封閉型，大部岸段的潮汐屬不規則半日潮，每日2次，每日出現的高低潮差一般為0.2∼2米，大潮多發生于3∼4月和7∼11月，潮位最高超過5米。易發生風暴潮災，近百年來發生潮位高于3.5米的風暴潮災7次。近海在黃河及其它河流作用下，含鹽度低，含氧量高，有机質多，餌料丰富，适宜多种魚蝦類索餌、繁殖、洄游。