市域の広ぼうは東西一四・四五キロメートル、南北二二・四〇キロメートル、東は小貝川、西は飯沼(いいぬま)新田(江戸時代享保期以前の飯沼)と菅生(すがお)沼にはさまれた細長い地形となっている。
地理的環境からみると、市の中央部を流れる鬼怒川東岸は、古代の鬼怒川(小貝川を含む)の氾濫原であり海抜一二メートル前後のアクトとよばれる沖積層からなり、現在は豊かな水田地帯が広がっている。集落は自然堤防上に沿って帯状に長く伸び、鬼怒・小貝川が最も近接する南端に旧水海道の市街地が形成されている。
西岸は海抜二〇メートルから二四メートル前後の台地で、ノガタとよばれる畑作地域、平坦で比較的起伏の少ない北西部の岡田台地(結城台地)及び南部の猿島台地が細長く南に伸び、一部に狭隘な谷頭(ヤツ)が入り組み現在は深田(谷津田)となっている。
駅南上空より北方を望む