长宁区生态与居住环境良好，综合环境质量位于上海中心城区前列，已建成新虹桥中心花园、华山绿地、凯桥绿地、新泾公园等大型绿地，2002年人均公共绿地面积达5.2平方米。古北新区是上海最大的高标准涉外住宅区之一，虹桥路沿线和西郊宾馆周围建有1600多幢花园别墅，上海市三分之一外国领事馆和50%外交官的官邸分布在长宁，成为沪上外籍人士聚居之地。
　　区境属长江三角洲，离地面150～300米以下，为晚侏罗纪岩浆岩为主的基岩。基岩至地面为第四纪河流冲积层,冲积层由砾石层、砂砾层和粘土层组成。在基岩之上为厚20余米砾石层,砾石层上部为砂砾层和粘土层相间分布。
　　长宁区地理位置优越，交通便捷，处于沪宁发展轴和沪杭发展轴汇合的“Y”型支点，是上海连接长江三角洲的“桥头堡”。虹桥国际机场坐落在区域西南角，是我国的重要航空港之一。区域内已建成由高架、地铁、内外环线、市内交通组成的立体交通网络，并有高速公路直通沪宁、沪杭，成为人流、物流、信息流、资金流的重要汇聚之地。
　　境域河网密布、港汊交错，属吴淞江水系。随着城市建设发展，陆续填浜筑路，尚有大小河汊55条，集中于区境西部，长度在1.50公里以上者仅5条，最短的直挺浜仅120米。吴淞江为区境干流，一级支流有新泾港、许浦港、中渔浦，二级支流主要有周家浜、野奴泾、新渔浦等。