Aunque hoy el habitante ya no perciba más, el municipio de São Paulo tuvo bastante relación con los límites naturales de sus fronteras, o con los ríos, que fueron de grande importancia para el desarrollo de su historia.
El municipio se encuentra en la bacia del Río Tietê, que al revés de la mayoría de los ríos, sigue su curso para el interior del estado, hecho que facilitó su utilización como medio de transporte cuando aun se desbravaba Brasil. Pertenece también a las sub-bacias de los ríos Pinheiros y Tamanduateí, los cuales también fueron bastante relevantes para la configuración de la ciudad.
Al norte de la ciudad se encuentra la Serra da Cantareira, una grande barriera natural, dónde está la segunda más grande floresta urbana del mundo, en el Parque de la Cantareira. A su lado, más al oeste, está el punto más alto del municipio, el Pico do Jaraguá, con 1135m de altitud.
En términos de estructura, São Paulo no fue una ciudad planeada, ni tampoco pasó por alguna grande reforma urbana que haya cambiado su red viaria radicalmente, lo que se nota por su carácter radial, en el cual la mayoría de las vías estructurales
se conectan al centro. Eso colabora para el tráfico caótico en la ciudad, y culminó en la propuesta del “rodoanel”, que es la vía que circundará el centro, conectando otros municipios, vecinos a São Paulo, sin que uno tenga que pasar por este ultimo para acesarlos.
