İstanbul'un yer şekilleri ve coğrafi özellikleri şu şekildedir:
- Platolar: İstanbul ilinin kurulu olduğu Çatalca ve Kocaeli yarımadaları aşınmış birer platodur. İl topraklarının %74'ünü platolar kaplamaktadır.
- Yükseltiler ve Dağlar: İl genelinde kayda değer yükseltilere rastlanmaz. İldeki en yüksek üç nokta sırasıyla 537 metrelik Aydos Dağı, 442 metrelik Alemdağ ve 438 metrelik Kayışdağı'dır. İl topraklarının %16,1'ini alçak dağ ve tepeler kaplamaktadır.
- Ovalar: İl topraklarının %9,5'ini ovalar kaplamaktadır.
- Su Oluşumları ve Boğaz: Platoların ortasından kabaca kuzeydoğu-güneybatı doğrultusunda İstanbul Boğazı geçer. En yaygın açıklamaya göre İstanbul Boğazı, deniz suları ile dolmuş bir fay çöküntüsüdür.
- Göller ve Kıyılar: İlin en önemli gölleri olan Büyükçekmece, Küçükçekmece ve Durusu gölleri birer lagündür. İstanbul Boğazı'ndaki Haliç, Tarabya ve İstinye koyları ilde ria tipi kıyının en iyi örnekleridir. İstanbul kıyıları son biçimini 10.000 yıl önce gerçekleşen su yükselimleriyle almıştır.
- Adalar: İlde, Marmara Denizi ve Boğaz'da irili ufaklı 11 adanın yanı sıra, Karadeniz'de ufak kayalıklar ve Haliç'te Bahariye Adaları yer alır.