Москва находится в центре европейской части России, в междуречье Оки и Волги. Город располагается на обоих берегах реки Москвы в её среднем течении. Помимо этой реки, на территории города протекает несколько десятков других рек, наиболее крупные из которых притоки Москвы, в частности Сходня, Химка, Сетунь, Нищенка и другие.

Несмотря на огромную степень застройки Москвы, площадь озеленённых территорий составляет около 1/3 общей территории города. В Москве есть такие лесные и парковые массивы, как Измайловский парк, Тимирязевский парк, Нескучный сад, музеи-заповедники Царицыно и Коломенское и другие.

Качество водных ресурсов города лучше на северо-западе города выше по течению Москвы-реки. Важным фактором улучшения экосистемы города является сохранение и развитие скверов, парков и деревьев внутри дворов, значительно пострадавших в последние годы от точечной застройки. К наиболее экологически чистым районам Москвы относятся Крылатское, Куркино, Митино, Строгино и Ясенево. Самыми экологически неблагоприятными являются районы, прилежащие к автомагистралям города, а также центр и юго-восток Москвы.

Фауна Москвы разнообразна. Например, в национальном парке Лосиный остров водятся не только белки, ежи и зайцы, но и более крупные дикие животные, такие, как кабан и лось, пятнистые олени. Водятся и хищники лисица, норка и горностай. В Москве обитают такие редкие животные, как орешниковая соня. Редок также чёрный хорь он живёт в долинах рек, по берегам которых перемежаются лес, луг и заросли кустарника. Среди птиц обитают большая и малая выпь, серая утка, обыкновенный гоголь, чёрный коршун, чайки малая, озёрная, ушастая и болотная совы, голубь, воробей и вороны.

Москва крупнейший город России и Европы по количеству жителей, а её агломерация с численностью постоянного населения около 15 миллионов человек также является крупнейшей в России и Европе. Численность населения Москвы, по результатам переписи населения 2002 года, составляла человек. По официальным данным, население города на 1 января 2010 года выросло до 10 миллионов 562 тысяч человек. Официальные данные о населении города учитывают только постоянно проживающих горожан. По данным управления, официальным учётом зарегистрировано ещё 1 миллион 800 тысяч приезжих.