桐乡市位于浙江省北部杭嘉湖平原，地理坐标北纬30°28′~30°47′ 、东经120°17′~120°39′ 。东连嘉兴市秀洲区 ，南邻海宁市 ，北毗德清县 、杭州市余杭区，西北接湖州市南浔区，北界江苏省吴江区 。
地形
桐乡市境为长江三角洲平原的一部分 ，境内地势低平 ，无一山丘，大致东南高、西北低 ，略向太湖倾斜 ，平均海拔5.3米。
土壤
境内土壤为江、海 、湖沼沉积物，分属水稻土和潮土两类 ，土地肥沃 ，适宜种植水稻和经济类作物。全市有耕地3.85万公顷，占全市土地总面积的52.8% 。其中：水田3.12万公顷 ，旱地7293公顷 ，分别占耕地面积的81% 、19% 。桑园0.87万公顷，占全市总面积的12%。
水文
境内河流属长江流域太湖运河水系 。市境河流南接海宁长安上塘河水系 ，北经澜溪塘与江苏省接壤 ，京杭大运河流经市境段长41.77千米 。全市有骨干河道46条大部分河道与运河垂直相交，呈网状分布，与运河桐乡段相连的河道主要有金牛塘、白马塘 、康泾塘 、长安塘、含山塘 、灵安塘 、羔羊塘、西圣埭塘 、长山河等 ，河道总长2401千米 ，水域面积合计46.3平方千米，占全市总面积的6.73% ，河网密度为3.3千米/平方千米。属典型的江南水网平原 。
气候
桐乡属典型的亚热带季风气候 。温暖湿润 ，四季分明，雨水丰沛 ，日照充足。具有春湿 、夏热、秋燥 、冬冷的气候特点 。
年平均气温16.5℃ 。1月最冷 ，月平均气温4.1℃，极端最低气温-11.0℃ ，出现在1991年12月30日。7月最热 ，月平均气温28.5℃，极端最高气温41.1℃ ，出现在2013年8月9日 。日平均气温稳定通过10℃的平均回暖初日在3月17日 ，结束日在11月26日，初冰日出现于11月29日 。年无霜期243.6天，年雷暴日32.1天 ，年大雾日30.8天 ，年降雪日9.6天。主要灾害性天气有暴雨 、干旱、台风、连阴雨 、寒潮 、雷电及大风等。总体没有破坏性很强的自然灾害 。