【地质】綦江区境内地处新华夏系第三隆起带和第三沉降带之间，即四川沉降褶带之川东褶带东缘与川鄂湘黔隆起带西缘的交接部位。以藻渡至岔滩一带的三叠系中统地层为界，分为东南与西北两个构造小区。东南构造小区属新华夏系第三隆起带之川鄂湘黔隆起带西缘，古生代显著坳陷，中生代显著隆起。到三叠纪末期(约在2亿年前)，印支运动使古生代地层大片出露，构造复杂，在区境内主要发育为北东—南西向构造，褶皱、断裂发育明显。褶皱以箱状为主，断裂多为褶皱伴生的压性及部分扭性、张性断层。西北构造小区属新华夏系第三沉降带之川东褶带东缘，古生代相对隆起，中生代显著坳陷，全部出露中生代地层。构造比较复杂，主要发育为北东向构造。部分南北向构造及局部东西向构造，以褶皱为主，断裂很不发育。褶皱以梳状为主，具有线状、弧形特征。
綦江区境内出露地层自老而新，除缺失古生代的石炭系和泥盆系外，古生代的寒武系、奥陶系、志留系、二叠系，中生代的三叠系、侏罗系、白垩系，新生代的第四系，共8个系、24个组(群)的岩层，均出露于地表。寒武系(∈)，主要分布在赶水镇适中东南部、安稳镇羊角东部和丛林镇低中山地区，面积90.79平方千米，占全区总面积的3.3%。奥陶系(O)主要分布在赶水镇适中和藻渡、安稳镇的羊角，石壕镇万隆和丛林镇的低中山地区，面积116.1平方千米，占全区总面积的4.22%。志留系(S)，主要分布在赶水镇的适中和藻渡、石壕镇万隆、安稳镇羊角，万盛、丛林、青年、关坝等街镇的低山及中山地区，面积160.08平方千米，占全区总面积的5.82%。二叠系(P)，主要分布在赶水镇适中、安稳镇羊角、石壕镇羊叉和万隆，万盛、南桐、丛林、青年、关坝等街镇的低山地区，面积132.51平方千米，占全区总面积的4.82%。三叠系(T)，主要分布在安稳镇、打通镇打通和吹角、石壕镇万隆、赶水镇适中，万盛、南桐、丛林、青年、关坝等街镇的低山及槽谷槽坝地区，面积386.93平方千米，占全区总面积的14.08%。侏罗系(J)，主要分布在郭扶、永新、三角、石角、隆盛、文龙、古南、打通、新盛、篆塘、永城、金桥、南桐、万盛、青年等坪状低山区，面积1418.09平方千米，占全区总面积的51.59%。白垩纪(K)，主要分布在郭扶、永新交界的花金山、狮子山等中部山顶，三角和石角的马老山顶部，面积175.76平方千米，占全区总面积的6.4%。第四系(Q)，包括全新统和更新统，全新统主要分布在綦江河干支流的河漫滩和阶地上，更新统主要分布在孝子河、永城河、通惠河沿河丘堡，面积1.83平方千米，占全区总面积的0.07%。
【地貌】綦江区地处四川盆地东南边缘，介于华蓥山帚状山脉向南倾没部分和大娄山山脉向北延伸部分之间。区境内水系发达，雨量充沛，流水作用强烈，加之在古地貌发育经过夷平又再度不均衡抬升、下蚀情况下，形成向斜成山、背斜成谷的倒置地形。綦江区境内地貌特点是，南西高、北东低，边缘高、腹地低，以山地为主，遭河流切割，沟深谷多，地形破碎，多孤立山体，少完整山脉，地势高差大。区境内最高海拔1973米(黑山镇狮子槽东侧山峰)，最低海拔188米(永新镇升平木瓜溪口)，平均海拔254.8米。根据地貌形态特征，全区主要分为山地、丘陵两种地貌类型。
全区山地面积2015.9平方千米，占全区总面积的73.35%。按海拔高度分为中山和低山。中山，海拔高度1000米以上，主要分布在东南部和西部边缘，面积307.31平方千米，占全区总面积的11.18%。低山，海拔在1000米以下，主要分布在区境内东西、西南部和北部，面积1694平方千米，占全区总面积的61.64%。
全区丘陵主要分布在綦江河干流两侧，以及万盛坝、峡口坝、关坝等平坝边缘，面积728.18平方千米，占全区总面积的26.5%。按相对高差，分为深丘和中浅丘。深丘，海拔400—700米，主要分布在文龙、三角、新盛、隆盛、石角、永城、东溪、永新、赶水、扶欢、安稳、万盛、南桐、青年等街镇，面积456.5平方千米，占全区总面积的16.61%。中浅丘，海拔在400米以下，主要分布在綦江河谷地带，万盛坝、峡口坝、青年坝、关坝等平坝边缘，面积271.68平方千米，占全区总面积的9.89%。
【山脉】綦江区境内的山脉，一是属大娄山山脉向北延伸部分，分别由贵州省桐梓、习水两县和重庆市江津区入境;二是属川东平行岭谷呈帚状山脉，由重庆市巴南区自北而南入境。
大娄山脉部分。大娄山脉在贵州省桐梓县境分脉，向西南的一脉由习水县天池山分脉入綦江区境，形成区境内南部、中部至西北部的山脉;向东折向东北走向的一脉，在桐梓县马鬃岭和金佛山分脉入綦江区境，形成区境东南部山脉。习水县天池山(海拔1711.8米)有东北、西北走向两脉入綦江区境。东北走向一脉，在綦江区石壕镇万隆入境为万隆山(最高峰花坝海拔1814米)，向北经木盘岩、尖山子、寨山坪，止于白岩村下两河口一带。主脉在桐梓县境的尧龙山(海拔1795.5米)有3个支脉入綦江区境：一支向东北，经桐梓县酒店垭入羊角，左出羊角脑突起为仙人头，下至跳鱼洞，右出六篆坪过盐井村而止于龙沧子一带;一支向北走，入安稳，至观音桥、三岔河一带消没;一支向西北，由箭头垭入羊叉，经九龙山、马车辽出安稳为九盘山(海拔816米)。西北走向一脉，经习水县温水镇折向东北至芭蕉辽入境为大罗坝(最高峰双龙垭海拔1324.2米)，再沿雷滚山、甘家山至贵州乌烧丘梁子(海拔1453米)分为两支：一支西出寨坝过江津区为四面山;一支继续西北走，分五脉入綦江区境。一脉经黄家岩、老罗坎入东溪镇福林金竹村为白老山(海拔1127米)，向东北至土台、福林、赶水交界处为偏岩子(海拔1060米)。一脉经习水县条台岗、天水池在丁山镇大堡山入境，为莲花寺(海拔1016米)。一脉在丁山镇的尖峰顶(海拔1298米)分脉：一支向东北经丁山镇笋子坪(海拔1093米)、东溪镇秦公山(海拔914米)、牛心山、打鼓山，下止于羊蹄洞沿河一带;一支向西北经郭扶镇高庙平权村入境，至高青龙台寺。在高庙有一支分脉向东北，经大辽坝、大田坝、象鼻子，下至分水相子垭、篆塘大山顶、黄高山，止于珠滩河岸;在象鼻子有一分脉向东，经分水岭、古歧山至篆塘、盖石洞一带。在郭扶镇高青有两股分支：一支向西北突起为猫鼻梁(海拔1245米)，经双水寺(海拔1195米)绵亘至中峰寺河岸;一支向东北突起为狮子山(海拔1294.6米)，经鹿寨垭、转龙山、水竹林、施家合梁，入古剑为古剑山(主峰海拔1151.8米)，出鸡公嘴(海拔1020米)，经帽合山下南山坪，止于古南街道西部至北渡一带河缘。此脉有三处分脉。一是狮子山分脉向西北，经中峰镇金刚山(海拔1156.2米)、断桥石(海拔1142米)、姚家山(海拔1069.6米)，下至中峰寺河岸。二是水竹林(海拔1136.3米)分脉，向西北至罗家花金山(海拔1145.3米)处分为两支：一支向北，经永新镇三会蔡家山(海拔1077.6米)至永新、罗家接壤处为长田山，再经永新八景羊马坪西北下至清溪河;一支向西经中峰镇薛家山入罗家境为凤凰山(海拔1182米)，下经罗家店、石嘴坪，止于永新高嘴河岸。三是古剑山分脉，向东经马口垭至照贵岩(海拔738.8米)分为两支：一支向东北经雷神店，止于三江街道新联村河岸;一支向北经古剑场，入桥河为黑石山、飞鹅石。一脉从紫荆山(海拔1100米)分脉向东，止于永新镇升平。一脉从贵州省习水县大茅坡(海拔1356米)分脉，沿綦江边境至贵州转龙台(海拔1250米)。贵州省桐梓县的马鬃岭(海拔1723.2米)分脉，经桐元入綦江区赶水镇适中官田寺，经马桑岩(最高峰石苍岩海拔1406米)下藻渡綦阳，西出止于赶水镇藻渡河口。南川区金佛山(海拔2251.1米)是大娄山的最高峰，分脉走向多支。其中西南一支至万盛望香台(海拔1664.4米)分成两脉：一脉向西经关坝镇的翠屏山(海拔1415米)、老雅箐(海拔978米)，丛林镇石尖峰(海拔993米)、大尖峰(海拔1881米)、狮子槽东侧山峰(海拔1973米)，入赶水镇藻渡松垭为金山岭岗，出东溪镇柴坝草坪垭复入扶欢镇为松山，下至两河口;一脉向西北，经青年镇尖山(海拔963.2米)，过关坝镇张家山(海拔968.1米)，入石角镇新民寨垭，突起形成刘罗坪(红岩峰海拔1041.6米)。在关坝镇张家山分一小支，经青年镇和石角镇新民之间的为朝阳山(海拔772.3米)。
川东平行岭谷。由巴南区北来，从三处进入綦江区境内。一是在巴南区石滩方斗山入隆盛镇莲石，经金桥镇的金子山(海拔991.4米)、青山的范家山(海拔773.8米)，止于金山坝;在隆盛镇新场高风垭(海拔728.4米)有一低山分脉向南，经隆盛镇的芭蕉、梨树及永城镇的永和、大窝，止于黄沙坎一带。二是在巴南区陈家境内分两支进入綦江区境。一支沿三角镇乐兴过吉安石岭岗，下至三角桐垭村突起为老瀛山，向西入石角镇瀛山为白云观(海拔1150米)，经抬头山西过千秋村至登瀛，南下新农茶山入三江街道为帽顶，止于李家岩一带。老瀛山最高峰天神庙(海拔1354米)分脉向西，经三角镇瀛盘村入登瀛，沿石垭、三星至綦江河岸。老瀛山面积21平方千米，在三角镇境内有红岩(主峰尖峰顶海拔1102米)，在石角镇瀛坪境内有马老山(海拔1272米)。马老山向南经石角镇坪上、天坪、强干至蒲河沿岸。另一支经三角镇乐兴石坪村进入巨龙，突起为天台山(海拔1105米)，向西为横山(海拔1024米)，下至通惠浸水垭一带河带。该支另分一脉经新盛镇正自石梁岗，南下文龙为亭子山(海拔579.8米)，再左出赵家坪止于石佛岗一带河岸，右出天桥突起为营盘山，止于沙溪口。三是在巴南区南龙思林村入文龙街道万兴为太公山(海拔934米)，分两支止于綦江河岸。
【河流】綦江区境内河流属长江流域河流，共有225条。其中流域面积大于100平方千米的14条，流域面积在50平方千米以上的有26条，流域面积在20平方千米以上的有40条。全区河流总长度1713.54千米，河网密度0.1178千米/平方千米，径流总量39.7亿立方米。
綦江是区境内最大河流，系长江一级支流，发源于綦江区石壕镇万隆村大垭口，至江津区顺江口注入长江。流经区境内赶水、东溪、篆塘、三江、文龙、古南等街镇，全长234.7千米，流域面积7140平方千米，总落差1535米，年平均流量125.8立方米/秒。
藻渡河发源于南川区金佛山，由大垭口、大鹿池、杨家沟诸水在头渡河合流成河，向南经贵州省桐梓县的狮溪、复兴，至洋磴为洋磴河，至坡渡为坡渡河，向西至藻渡煤矿处入綦江区境，为藻渡河，再流至赶水注入綦江。全长94.8千米，区境内长38.1千米，中下游河宽30—60米，多年平均流量23立方米/秒，落差1573米，坡降5.6‰，流域面积1207平方千米，其中区境内流域面积143.4平方千米。
蒲河古名葛溪，发源于南川区小金山，经巴南区花桥至南川区神童为孝子河，流经万盛、南桐等街镇，于石角镇蒲河场汇入蒲河，再向西流经石角至三江汇入綦江。全长89千米，河宽20—90米，多年平均流量14.6立方米/秒，落差755米，坡降4.3‰，流域面积834.7平方千米。
孝子河又名平摊河，发源于南川区兴隆场小金山，流经南桐、万盛等街镇，于石角镇蒲河场汇入蒲河。全长67.65千米，河床平均宽36米，流域面积478.55平方千米，其中区境流域面积330.02平方千米。
清溪河发源于贵州省习水县两路蛇皮峰北麓的石包坪，流经龙潭子处沿习水、江津边界，经江津区清溪沟东北至中峰镇三角塘入綦江区境，再向北经中峰场，至马颈水库处折向东流，经永新场、沾滩至清溪口注入綦江。全长63千米，区境内长38千米，河宽20—30米，下游最宽处80米，多年平均流量9.6立方米/秒，落差889米，坡降8.4‰，流域面积489.6平方千米。
洋渡河发源于贵州省习水县温水镇汤坝山脚，经温水至梨园入綦江区境，北流经獐狮坝、羊叉滩、金鸡岩至小鱼沱汇双溪来水，经麻柳滩至赶水镇流入綦江。全长46.1千米，多年平均流量6.1立方米/秒，落差1094米，坡降12.5‰，流域面积322.5平方千米。
三角河原名通惠河，古名龙角溪，发源于巴南区南部陈家石桥铺，至三角镇乐兴入綦江区境，向南流至三角与东来的老瀛山水合流后，向西流经通惠至石佛岗注入綦江。全长37.6千米，河宽10—15米，多年平均流量3.2立方米/秒，落差771米，坡降9.7‰，流域面积194.1平方千米。
扶欢河古名溱溪，发源于青年镇罗争坪，流经关坝镇至扶欢镇，流经扶欢场至两河口注入綦江。全长26.1千米，多年平均流量2.55立方米/秒，落差830米，流域面积134.2平方千米。
郭扶河发源于郭扶镇高庙新草房，流经郭扶场、鱼梁河，于篆塘镇珠滩注入綦江。全长25.3千米，平均流量12.13立方米/秒，落差910米，流域面积116.9平方千米。