Üsküdar, Marmara Denizi ile Boğaz sularının birleştiği yerde Kocaeli Yarımadası'nın ucunda Kadıköy, Beykoz ve Ümraniye ile sınırı olan, iki yakası tepelerden oluşan derin ve denize açık bir vadi içinde kurulmuştur. İlçenin yüz ölçümü 36 kilometrekaredir. Üsküdar toprakları doğudan batıya doğru geniş sırtlar ve tepeler halinde hafif eğimlerle kıyıya yaklaşarak İstanbul Boğazı'na iner. Ülke turizminin önemli merkezlerinden birini teşkil eden tepelerinden Büyük Çamlıca Sefa Tepesi denizden 268 metre, Küçük Çamlıca Tepesi ise 229 metre yüksekliktedir.

Kıyı şeridi genellikle dardır. İskelelerin bulunduğu, kamuya açık alan dışındaki kıyı şeridi ya denize dik ya da özel yapılarla kapatılmış şekildedir.
 
İklim yönünden Marmara Bölgesi'nin karakteristik özelliğini gösterir. Bir yandan Marmara'nın ılıman havası öte yandan Balkanlar'dan gelen soğuk hava ilçemizi etkisi altında bulundurur. Yazları sıcak ve kurak, ilkbahar, sonbahar ve kış ayları ise genelde yağmurlu geçer. Yıllık ortalama sıcaklık 15 derecedir. Yıllık ortalama yağış miktarı metrekare başına 650 - 700 kg'dır. Nem oranı yüksektir. Ortalama nispi nem %75'tir.