Die Stadt Shanghai liegt direkt am Huangpu-Fluss, im unmittelbaren Mündungsgebiet des Jangtse. Shanghai wurde direkt der zentralen Regierung Pekings unterstellt und wurde als Provinz anerkannt. Die angrenzenden Provinzen liegen nordwestlich mit der Provinz Jiangsu, sowie die Provinz Zhejiang im Südwesten. Das Gebiet ist eher flach und liegt nur 4 Meter über dem Meeresspiegel. Mit einer Höhe von 100 Metern zählt der Berg She Shan zum höchsten in der Region. Der Gipfel ist am besten mit der Seilbahn zu erreichen.

Die Provinz hat eine Fläche von knapp 6.400 km², doch nur geschätzte 10 % der Fläche gehören zum eigentlichen Stadtkern. Der Rest setzt sich aus den ländlichen Gegenden sowie den zahlreichen Vorstädten zusammen. Unzählige Inseln, darunter die drittgrößte Insel Chinas, namens Chongming, befinden sich ebenfalls in dieser Provinz: Shanghai hat weitreichende Wasserreserven, da viele Flüsse, Seen und Kanäle die Region durchziehen, darunter das bekannte Gebiet Jiangnan. So wird die sogenannte Schwemmebene des Jangtse-Deltas bezeichnet. Die wohl größten und bekanntesten Flüsse der gesamten Provinz sind u. a. der Suzhou, der Dingpu, der Chuanyang, sowie der Huangpu, Die meisten der Seen und Gewässer befinden sich im westlichen Teil der Provinz. Leider ist die Wasserqualität hier nicht sonderlich gut, was die enorme Luftverschmutzung zu verantworten hat. Die Stadt selber wird durch den Huangpu-Fluss in zwei Hälften geteilt. Er hat eine Breite von 300 Metern, an der breitesten Stelle sind es bis zu 700 Meter. Da dieser auch bei kalten Temperaturen eisfrei bleibt, dient dieser als Hauptwasserstraße und wichtige Verbindung für Shanghai.