淮安区地处北亚热带和暖温带过渡地带，季风气候显著，气候温和，四季分明，光照充足，雨水充沛，年平均气温14.1℃，年均无霜期220天，全年太阳辐射量115.45千卡/平方厘米。
淮安区地处淮河下游，江淮和黄淮两大平原交界处，地势平坦，由西向东南坡降，大小沟渠纵横成网，全市有运河道13条，大沟226条，大运河、里运河、废黄河、苏北灌溉总渠在境内总长147公里。
淮安地形以平原为主，地面高程一般在4～7米，平均约6米（以废黄河入海口为零点）。地势由西北向东南倾斜，市境最高点位于徐杨乡小埧废黄河滩，真高9.7米；最低点位于流均镇湖荡地区，真高仅1米。境内河渠纵横，水网密布，京杭大运河纵贯南北，苏北灌溉总渠横穿东西。地质钻探资料表明，淮安境内是典型的冲积平原，近一千万年来地壳以沉降为主。古代淮安离黄海很近。淮河和南宋建炎二年（1128年）夺淮入海后的黄河流经淮安，带来大量泥沙沉积，使地面不断淤高。到清咸丰五年（1855年）年黄河北徙后，形成为今天所见的规模宏大的黄泛冲积平原。淮安灌溉总渠南部分地区，就属于这个平原的一部分。而渠南大部分地区，则为江淮平原的一部分，由长江和淮河搬运来泥沙沉积而成。
