位于台北盆地腹地中央，大屯火山群（活火山）位于市区北边与新北市接壤处，整个山系于市区内大致向南延伸并趋缓，直抵圆山、大直与内湖等地，是台北市境内最大的山系；最高的七星山为1,120公尺，第三高的大屯山为1,092公尺，山系中心地带与北投侧的外缘地带有不少火山地形。市区东边的内湖、南港与南边的木栅多为丘陵地形；标高约300多公尺的南港山系（拇指山系）则横亘于信义、南港两区之间。
水文.台北市境内的河流大部分属于淡水河流域。淡水河的支流新店溪从台北盆地的南边流入，与其支流景美溪合流后，