Ifølge United States Census Bureau, har byen et totalareal på 1558 km²; dette utgjør 1501 km² av land og 58 km² av vann. Vegetasjonen er klassifisert som tempererte gressletter og skog. Mye av byen ble bygget på skog, myrer, eller prærien, som alle er fremdeles synlig i omkringliggende områder. På grunn av lavtliggende områder forekommer det av og til oversvømmelser. Sentrum ligger ca. 15 m over havet, og det høyeste punktet, som er langt nordvest i Houston, er ca. 38 m over havet. Det renner fire store elver gjennom byen.