一、地形、地貌
三江平原位于黑龙江省的东北部，北为黑龙江，前横完达山，东傍乌苏里江，西枕小兴安岭，中跨松花江，北与东与俄罗斯隔江相望。地理坐标为:东经129°46'42″～135°05'10″，北纬46°06'30″～48°28'06″，面积45100km2。
三江平原北界为黑龙江，西、南、东三面被小兴安岭、那丹哈达岭及完达山所环抱。本区沼泽湿地发育，地势低平。西南部佳木斯一带海拔80m，平原中部海拔50～60m，东北端的抚远县黑瞎子岛(抚远三角洲)最低处海拔34m，地面坡度在0.1‰左右。平原中有零星残山残丘矗立其中。
总观三江平原一般可见三级阶梯状地面，Ⅰ、Ⅱ级阶地组成低平原，海拔50～60m，台地海拔100m左右。黑龙江、乌苏里江切过平原北部与东部，松花江斜穿平原中部，均形成河谷平原。此外，见有多处残丘、残山突立于平原之中，打破了单调的平原地貌景观。
二、水文、气象
三江平原水系发育，河流纵横，均属黑龙江水系。其主要支流有松花江、乌苏里江，地面湖泡星罗棋布，沼泽湿地发育，有大小河流100余条;其中主要河流15条，以黑龙江、松花江、乌苏里江三个水系为主干。
黑龙江全长4510km，流域面积185.5×104km2，流经区长406km。水面宽1～2km。黑龙江水源以雨水补给为主，季节 性融雪为辅。夏季受太平洋及鄂霍茨克海暖湿空气影响，雨量充沛，地表径流条件好，水量丰富。
松花江是黑龙江右岸一大支流，南北两源。南源为第二松花江，发源于吉林省长白山天池;北源嫩江，发源于黑龙江大兴安岭伊勒呼里山中段南侧。两源于前郭尔罗斯蒙古族自治县三岔河处汇合始称松花江干流，全长2309km，流域面积54.6×104km2。流经本区长度为305km。佳木斯以下，河宽1.5～2.0km，水深2～3m;年径流量727×108m3，年平均流量2305m3/s;多年平均水位114.40m。松花江近百年来有十次大洪水，主要支流有梧桐河、嘟噜河、蜿蜒河、安邦河。
乌苏里江全长890km，有两个发源地，一个发源于俄罗斯的锡赫物岭西麓，一个发源于兴凯湖。乌苏里江流经本区长223km，年径流量619×108m3，年平均流量1963m3/s，多年平均水位96.14m。主要支流有挠力河、七星河、别拉洪河。
三江平原属大陆性季风气候，是黑龙江省降水量最大的地区之一。多年平均降水量500～650mm，年际变化不大。地域分布上，山前台地区降水量较大，均大于600mm;中间部位低平原、一级阶地、二级阶地地区一般在550～600mm之间。在桦川、绥滨、宝清之间最小，约在500～540mm。夏季受东南亚季风影响，雨量充沛且集中，每年6～8月份，降水量占全年总降水量的63.8%;冬季受西伯利亚冷气团控制，干燥而少雨，降水量仅占全年降水量的2.7%;春秋两季分别占全年降水量的12.5%和21.0%。三江平原水面蒸发总的分布规律是西部大，东部小，南部大，北部小。宝清、桦川一带可达730mm，同江、饶河一带最小达580mm。三江平原蒸发量年内变化规律是冬季最小，夏季最大，春季较大，秋季较小。全年蒸发量主要集中在4～8月，其中5～6月份占全年蒸发量的30%左右，全年蒸发量最小的为1月、12月份，一般占全年蒸发量的1%左右。
三、地质构造
三江平原地处古亚洲构造域的交接复合部位，构造发展多阶段、多旋回、不平衡性明显，地壳活动性较强，地质构造错综复杂。大地构造发展与演化，经历了地块形成阶段、再生地槽发展阶段、盖层形成发展阶段和大陆边缘活动带发展阶段。古生代以来，地质构造总的发展是在古大陆壳内，由隆拱拉张裂陷到沉降挤压闭合，经历多期势力交替的体制，其总的趋势是从稳定向活动过渡，又从活动向稳定发展。本区由三个大地构造单元构成，即佳木斯隆起、宝清过渡带、三江新断裂带组成。
1)佳木斯隆起。为老爷岭地块主体部分，呈北窄南宽的楔形展布，北过黑龙江延入俄罗斯，南被敦密深断裂隔截，西与张广才岭边缘隆起毗邻，东与宝清—密山过渡带相连。
2)宝清过渡带。位于佳木斯隆起带以东，包括富锦、宝清等地，呈南北向向西突出的弧形展布，北部被三江平原掩盖，东部与完达山优地槽褶皱带毗邻。本区是晚古生代至三叠纪形成与发展的过渡带。次级构造单元“宝清坳陷”位于过渡带北部宝清一带，形状不规则，基底为桦南隆起东延部分，中元古代以来长期处于抬升剥蚀，中加里东期碱长花岗岩比较发育。
3)三江新断裂带。本断裂带包括绥滨、同江、抚远等地，是黑龙江、松花江和乌苏里江汇合区的平坦低洼地，周围环山，其间有零星小丘起伏，向北过江与俄罗斯阿穆尔盆地相连，西界为依舒深断裂。断陷基底可分为性质不同的3个区。西部区:双山—富锦—街津口一线以西，重、磁场反映是正负异常值小、圈闭面积小、无方向性，重力场反映为地貌隆起区，是佳木斯隆起带北延部分。由下元古界兴东群和早元古代花岗岩组成结晶基底。中部区:在西部区以东，索伦—菜嘴子一线以西。重、磁异常值中等、差值变化不大、方向性较强，呈北北东向，圈闭稀疏，反映较稳定的褶皱背景，是宝清过渡带北延部分。基底由上古生界及早中生代花岗岩组成。东部区:菜嘴子—勤得利一线以东，重、磁异常差值大、圈闭紧密、方向性强，显示线形紧密褶皱带特征，为完达山晚印支期再生优地槽褶皱带向北延伸部分。由中三叠统至下侏罗统下部深海相硅质、泥质页岩、浊积杂砂岩及晚印支期花岗岩等组成。