吉林市地处长白山和松嫩平原过度带，地势东高西低，东部和东南部为山区，西部为河谷平原。吉林市境内水系发达，流域面积超过500平方公里的河流18条，20平方公里以上的河流372条。由松花江、拉林河、牡丹江3个水系的部分河段和支流组成。松花江水系在吉林市境内流域面积为22336平方公里，占全市总面积的84%；拉林河占15%；牡丹江支流威虎河仅占1%。还有沟溪1327个，多分布在丘陵山区及盆谷地。全区蕴藏2350万千瓦电力资源，水资源丰富。年降水和径流在境内时空间变化较大。多年平均降水量715.7毫米，多年平均降水总量194亿立方米。境内东部、东南部丘陵山区为中小河流的发源地，地表水资源较丰富，但在空间上分布不均。地下水主要为基岩裂隙水，相对贫乏；西部主要为分布在第二松花江、饮马河等中下游河流的河谷平原，地表水资源较丰富，分布相对均匀。地下水主要是松散岩类孔隙水，在空间上分布较均匀，水资源较为丰富。
吉林市境内多年平均水资源量166.61亿立方米，当地地表水平均水资源量71.67亿立方米，多年平均入境水量87.36立方米，多年平均地下水资源量10.67亿立方米。据1999年统计，当年全市平均降水量597.2毫米，地表水资源量47.30亿立方米，入境客水量66.67亿立方米。吉林市人均水资源量1843立方米，考虑入境水量，人均水资源量3875立方米，为全国平均水平的1.8倍，北方城市的5.4倍。吉林市城区地下水资源量2.02亿立方米，可开采量2.19亿立方米。
境内有丰富的矿产资源，已探明的矿种共计58种，占全省已探明储量71种的81%，有10种金属矿、13种非金属矿，钼、镍为我国第二大矿床，钼矿储量占全国20.9%，有色金属、贵金属矿储量居全省首位。矿产地223处，矿化点1082处，已开采的23种。
吉林市土地总面积为27659.79平方公里，各类耕地面积2000年为9959851.3亩，占总面积24.01%，园地381895.1亩，占总面积0.92%，林地面积25298167亩，占总面积60.7%，未利用土地面积1442020.5亩，占总面积3.48%。
吉林地区林业用地总面积165万公顷，森林覆盖率为54.92%。全地区活立木总蓄积1.56亿立方米。全市共有1个国家级森林公园(蛟河拉法山国家森林公园)、3个省级森林公园(舒兰凤凰山、磐石官马溶洞和市朱雀山森林公园)、1个国家级风景名胜区(松花湖风景名胜区)。在林区内，赋存73目2400多种植物;20科75种兽类，15科50种鱼类,48科277种鸟类, 以及林蛙等多种两栖类、爬行类、昆虫类动物。95.1亩，占总面积0.92%，林地面积25298167亩，占总面积60.7%，未利用土地面积1442020.5亩，占总面积3.48%。