Geografia Londynu podzielona jest na dwie główne strefy: wyżyny i niziny. Te strefy mają unikalny klimat i inne funkcje.
Wyżyny Londynu składają się z chropowatych wzgórz, skalistych gór, dolin i równin. Obszar ten ma chłodniejszy klimat i jest generalnie nieodpowiedni dla rolnictwa. Grzbiet graniczy z północnym krańcem miasta, który tworzy serię wzgórz, takich jak Highgate Hill i Crouch Hill. Południowa część miasta obejmuje osobny grzbiet z łagodnymi wzgórzami. Strefa nizinna w Londynie, w której skoncentrowana jest znaczna część populacji, obejmuje łagodne zbocza i cieplejsze temperatury.
Głównym czynnikiem w geografii Londynu jest Tamizy. Płynie z zachodu na wschód przez basen Londynu i jest największą rzeką w okolicy. Kilka dopływów wypływa z Tamizy, w tym Stamford Brooks, Counter's Creek i Tyburn Brook na lewym brzegu i Hogsmill River, Neckinger i Beverley Brook na prawym brzegu. Londyn jest także domem dla wielu kanałów zbudowanych w XVIII wieku i używanych do transportu towarów.