Đông Anh là một huyện đồng bằng có địa hình tương đối bằng phẳng, có hướng thoải từ Tây Bắc xuống Đông Nam. Các xã phía Tây Bắc của huyện như: Thụy Lâm, Nguyên Khê, Kim Chung, Kim Nỗ, Vân Nội, Tiên Dương có địa hình tương đối cao, phần lớn là diện tích đất vàn cao. Chính vì vậy ở đây phù hợp với rất nhiều loại cây trồng khác nhau như: Lúa, ngô, khoai, rau các loại… Các xã phía Đông Nam của huyện như: Vân Hà, Liên Hà, Dục Tú, Cổ Loa, Mai Lâm thì lại có địa hình tương đối thấp, thường hay bị úng lụt vào mùa mưa. Đất của vùng này chỉ thích hợp với một loại cây chính là cây lúa nước.
Do có hệ thống sông Hồng, sông Đuống, sông Cà Lồ chảy qua nên huyện có một vùng đất ven sông rộng lớn. Đất vùng này chủ yếu là đất phù sa, rất thích hợp với việc phát triển lúa, hoa màu, đậu các loại cũng như các cây công nghiệp ngắn ngày ở xứ nhiệt đới.
Đông Anh có cùng chung chế độ khí hậu của thành phố Hà Nội, đó là khí hậu nhiệt đới, ẩm, gió mùa. Từ tháng 5 đến tháng 10 là mùa hạ, khí hậu ẩm ướt, mưa nhiều. Từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau là mùa đông, thời kỳ đầu khô - lạnh, nhưng cuối mùa lại mưa phùn, ẩm ướt. Giữa hai mùa là thời kỳ chuyển tiếp tạo cho Đông Anh cũng như Hà Nội có bốn mùa phong phú: Xuân, hạ, thu, đông. Phân vùng kinh tế: Dựa trên các đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xã hội của từng tiểu vùng, huyện Đông Anh được chia thành 4 tiểu vùng:
Vùng I: Các xã ven sông Hồng, sông Đuống (gồm 8 xã): Mai Lâm, Đông Hội, Xuân Canh, Tàm Xá, Vĩnh Ngọc, Hải Bối, Võng La, Đại Mạch. Đây là vùng có diện tích đất phù sa rộng lớn, do đó vùng này phát triển mạnh các cây công nghiệp ngắn ngày. Đây đồng thời cũng là vùng phát triển mạnh về chăn nuôi: Lợn nạc, bò sữa, bò thịt, dâu tằm, chim cút,… chính vì vậy thu nhập của nhân dân vùng này khá cao.
Vùng II: Vùng các xã miền Đông: Dục Tú, Liên Hà, Vân Hà, Thuỵ Lâm, Việt Hùng. Đây là vùng có địa hình tương đối trũng, dó đó có rất ít cây trồng phù hợp với đặc điểm địa hình của vùng. Cây trồng, vật nuôi chủ yếu là lúa nước và lợn thịt, công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp và thương mại dịch vụ cũng kém phát triển hơn so với các vùng khác do vậy kinh tế vùng này kém phát triển hơn các vùng khác.
Vùng III: Gồm thị trấn Đông Anh và 5 xã: Uy Nỗ, Cổ Loa, Xuân Nộn, Kim Chung. Đây là vùng phát triển chủ yếu về dịch vụ vì ở đây có nhiều danh lam thắng cảnh, có nhiều xưởng sản xuất chế biến cũng như gia công hàng xuất khẩu. Hơn nữa ở đây còn là trung tâm trao đổi, giao lưu các loại hàng hoá của huyện.
Vùng IV: Gồm 5 xã Tiên Dương, Vân Nội, Nam Hồng, Bắc Hồng và Nguyên Khê. Đây là vùng chuyên sản xuất rau và rau an toàn vì ở vùng này có lợi thế là đất cao và màu mỡ nên việc phát triển rau ở đây tương đối thuận lợi. Đây là vùng phát triển mạnh nghề trồng rau, hiện tại đã hình thành các vùng sản xuất rau an toàn tương đối lớn cung cấp cho thị trường nội thành và các tỉnh lân