Thanh Oai có địa hình đồng bằng tương đối bằng phẳng với hai vùng rõ rệt là vùng đồng bằng sông Nhuệ và vùng bãi sông Đáy, có độ dốc từ Tây sang Đông và từ Bắc xuống Nam. Điểm cao nhất là xã Thanh Mai với độ cao 7.5m so với mặt nước biển và điểm thấp nhất là xã Liên Châu có độ cao 1.5m so với mặt nước biển.
4.1.1.3. Khí hậu
Khí hậu Thanh Oai nằm trong vùng đồng bằng sông Hồng chịu ảnh hưởng khí hậu nhiệt đới gió mùa của miền Bắc với 2 mùa rõ rệt, đó là mùa
hè nắng nóng mưa nhiều, mùa đông khô hanh, lạnh rét mưa ít. Hàng năm chịu ảnh hưởng của 2-3 cơn bão, với số giờ nắng trong năm từ 1700 – 1800 giờ.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình hàng năm 23,80C, nhiệt độ cao nhất vào tháng 7 có ngày lên tới 38 - 390C, nhiệt độ thấp nhất vào tháng giêng có ngày chỉ có 10-120C.
- Lượng mưa:
Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, lượng mưa bình quân hàng năm là 1600 – 1800 mm, cao nhất có năm đạt 2.200 mm, song có năm thấp nhất chỉ đạt 1300 mm. Lượng mưa tập trung chủ yếu vào các tháng 6,7,8 với cường độ lớn (chiếm hơn 80%) nên thường gây ra úng lụt cục bộ tại những vị trí ven sông Đáy gây thiệt hại cho mùa màng.
Mùa khô từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, mùa này thiếu nước nghiêm trọng, cây trồng và vật nuôi bị ảnh hưởng của thời tiết lạnh.
- Độ ẩm không khí: Độ ẩm trung bình 80%. Tổng lượng nước bốc hơi cả năm 700 – 900 mm, lượng nước bốc hơi nhỏ nhất vào tháng 12, tháng 01 năm sau, lớn nhất vào tháng 5 – 6.
- Nắng: Số giờ nắng trung bình cả năm là 1700 – 1800 giờ, số giờ nắng cao nhất trong năm là 2000 giờ, số giờ nắng thấp nhất trong năm là 1500 giờ.
Hình 4.1 Biểu đồ diễn biến một số yếu tố khí hậu huyện Thanh Oai
4.1.1.4. Thuỷ văn
Hệ thống thuỷ văn của huyện gồm hai sông lớn là sông Đáy, sông Nhuệ và hệ thống hồ, đầm lớn tập trung ở các xã Thanh Cao, Cao Viên, Cao Dương…
Sông Đáy chạy dọc phía Tây của huyện có chiều dài khoảng 20,5 km với độ rộng trung bình 100 – 125m, hiện tại bề mặt sông đã bị người dân trong vùng thả bè rau muống nên chỉ còn một lạch nhỏ cho thuyền đi qua. Đây là tuyến sông quan trọng có nhiệm vụ phân lũ cho sông Hồng.
Sông Nhuệ ở phía Đông của huyện có chiều dài 14,5 km lấy nước từ sông Hồng để cung cấp cho sản xuất nông nghiệp và phục vụ đời sống của nhân dân các xã ở ven sông như Liên Châu, Tân Ước, Đỗ Động… và còn là nơi cung cấp nguồn nước cho công trình thuỷ lợi La Khê.