金水区处在华北沉降带开封坳陷区西南边缘过渡地带,是黄河冲积扇形平原南翼的顶端。全区属平原洼地,为黄河冲积平原,局部有盐碱和风成粉细沙丘堆积。地势西高东低,西南高东北低,最高点为紫荆山公园紫荆阁(海拔109米),最低点为柳园口村(海拔82.4米)。
金水区境内河流有黄河、贾鲁河、东风渠、金水河、熊耳河、七里河、贾鲁支河等7条,其中黄河流经辖区姚桥乡马渡、来渲寨、三坝等村,入中牟县境,境内河段长7公里;贾鲁河、东风渠、金水河、熊耳河、七里河、贾鲁支河全部流入淮河。金水区除黄河堤内区域外,均属于淮河流域。
辖区农用地土壤主要为潮土、风沙土2个土类。潮土分布广泛,约占土地面积的90%以上,按土壤类型又分为潮土、褐土化潮土、盐化潮土、湿潮土4个亚类及砂土、两合土、淤灌土、盐化潮土、湿潮土5个土属、27个土种。
金水辖区水资源总量为31330万立方米, 人均水量450.7立方米,每公顷农田平均用水量为12750立方米。年平均利用黄河水2523万立方米。
境内地表水、地下水水质状况较好 ,属碳酸钙水型,PH值在6-8之间,矿化度低,符合人畜饮用、渔业养殖和农田灌溉用水标准。地表水年径流深为90毫米,年径流量为2179.8万立方米。地下水以浅层水为主,埋藏深度0.5米~10米,年允许开采量20万立方米/平方公里~50万立方米/平方公里。单井出水量约50吨/小时。全年黄河侧渗补给量700万立方米。全区地下水年允许开采量13876万立方米。