闵行区位于上海市中部，形似一把钥匙，东与徐汇区、浦东新区相接；南靠黄浦江与奉贤区相望；西与松江区、青浦区接壤；北与长宁区、嘉定区毗邻，中心位置地理坐标：北纬31°5′，东经121°25′；总面积372.56平方千米。

闵行区地势平坦，地面标高3.3-4.8米。第四系覆盖层厚220-300米，其所占地域东西宽不足14千米，处于以冈身为标志的地貌单元分界地带上，闵行地区西部处于湖积平原，闵行地区中东部和吴泾地区处于滨海平原上。

黄浦江贯穿闵行区，境内吴淞江、淀浦河、大治河等骨干水系与区内200多条河道组成河网，黄浦江源自太湖和淀山湖，江宽水深，全长113千米，其中流经闵行闵行区段长达26.8千米，再经上海市区注入长江。

闵行区属北亚热带海洋性季风气候，四季分明，日照足，雨量适中，无霜期较长。主要气候特征是：春天温暖，夏天炎热，秋天凉爽，冬天阴冷，全年雨量适中，季节分配比较均匀。冬季受西伯利亚冷高压控制，盛行西北风，寒冷干燥；夏季在西太平洋副热带高压控制下，多东南风，暖热湿润；春秋是季风的转变期，多低温阴雨天气。主要气象灾害有高温、干旱、低温阴雨、台风、暴雨、雷暴、冰雹、大风、寒潮、低温等。