Địa hình

Nói chung là thấp trũng, nơi cao nhất là 2,3 m, nơi thấp nhất là 0,4 m (so với mực nước biển Tây Nam Bộ).

• Những vùng đất trũng chiếm 152 ha
• Những vùng gò cao chiếm 194 ha
• Vùng phẳng chiếm 5858 ha

Khí hậu-Thủy văn

• Nhiệt độ: Nhiệt độ ở đây cao quanh năm và tương đối ít biến động, nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 27 °C, nhiệt độ thấp hơn khoảng 1-2 °C vào cuối mùa khô (từ tháng 12 đến tháng 2) và tăng lên khoảng 1-2 °C vào các tháng cuối mùa khô, đầu mùa mưa (từ tháng 4 đến tháng 6). Nhiệt độ cao nhất là 37 °C vào tháng tư và thấp nhất là khoảng 16 °C.
• Độ ẩm: Độ ẩm trung bình hàng năm duy trì trong khoảng 82 - 83%. Độ ẩm cao nhất có thể lên đến 100% và thấp nhất là 35-40%.
• Chế độ gió: Từ tháng 5 đến tháng 11, hướng gió thịnh hành ở vùng này là hướng Tây–Nam, tốc độ gió trung bình là 3 m/s mang theo nhiều hơi nước và gây mưa. Từ tháng 12 đến tháng 4 có gió Đông–Bắc, tốc độ gió trung bình khoảng 2 m/s. Bão hầu như không ảnh hưởng đến Tràm Chim và vì thế, gió với tốc độ lớn trong cơn mưa chưa từng xảy ra.
• Lượng mưa: Lượng mưa phân bố theo mùa rõ rệt, trung bình khoảng 1.650 mm/năm. Mùa mưa tập trung từ tháng 5 đến tháng 11, hơn 90% lượng mưa tập trung vào khoảng thời gian này. Trong khi đó, tháng 1, 2, 3 lại là những tháng khô hạn nhất, thời tiết hầu như không có mưa. Số ngày mưa trung bình đo được tại Vườn quốc gia Tràm Chim khoảng 110-160 ngày/năm.
• Chế độ nước: Vườn quốc gia Tràm Chim chịu ảnh hưởng thủy văn của vùng châu thổ sông MeKong, nhận nguồn nước trực tiếp từ sông MeKong thông qua hệ thống kinh thủy lợi (kênh Hồng Ngự–Long An, Đồng Tiến, An Hòa và Phú Hiệp) tràn vào nội đồng và bị ngập lũ hàng năm từ tháng 8 đến tháng 12. Vườn quốc gia Tràm Chim được chia thành 5 vùng quản lý khác nhau (A1-A5), mỗi khu vực được bao bọc xung quanh bởi hệ thống kênh và đê với tổng chiều dài lên đến 59 km. Mực nước bên trong vườn quốc gia được điều tiết thông qua hệ thống cống và cửa xả nằm ở các bờ bao xung quanh. Hiện nay, để giảm rủi ro do lửa vào mùa khô, mực nước bên trong vườn quốc gia luôn được giữ ở mức cao hơn những điều kiện trong quá khứ. Thành phần thực vật, phân bố và tốc độ sinh trưởng đã bị ảnh hưởng bởi những tác động này.

Địa chất

Trầm tích

Khu vực vườn quốc gia Tràm Chim được hình thành trên hai nền trầm tích Pleistocen và Holocen, với 5 đơn vị phụ:

• Trầm tích biển gió (mvQiv2-3)[cần dẫn nguồn]. Trầm tích mang nhiều vật liệu thô (quartz) tạo thành những gò cao trong vùng Đồng Tháp Mười.
• Trầm tích biển (mQ13 phần giữa). Cùng với trầm tích biển gió, trầm tích biển cũng thuộc Pleistocen, và chiếm diện tích khoảng 1.158 ha.

• Trầm tích đầm lầy-biển (bmQ22-3) chiếm 3.565 ha, chứa nhiều khoáng pyrit (FeS2), đây là nguồn vật liệu góp phần hình thành nên đất phèn tiềm tàng (sulfaquents).
• Trầm tích lòng sông cổ (ab2Q22-3) chiếm khoảng 717 ha, hình thành từ những con sông chết và được bồi đấp bởi những vật liệu mới, chứa nhiều chất hữu cơ, thịt và sét.
• Trầm tích proluvi (pQ22-3) chiếm 1.835 ha. Chủ yếu là vật liệu lắng tụ từ xói mòn.

Đất

• Nhóm đất cát cổ (aeric Tropaquults), được hình thành thông qua quá trình phong hóa trầm tích Pleistocen chiếm diện tích khoảng 154 ha,
• Đất xám điển hình (Typic Tropaquults), khoảng 476 ha.
• Đất xám đọng mùn (humic Tropaquults), 274 ha.
• Các nhóm đất dốc tụ trên nền trầm tích Proluvi chiếm diện tích 1.559 ha.
• Các nhóm đất phù sa có nên phèn: Trầm tích sông - biển (amQ22-3) chồng lên lớp trầm tích đầm lầy - biển (bmQ22-3) hình thành những vạt đất phù sa có tầng sinh phèn (sulfidic) (sulfic Tropaquents, sulfic Tropaquepts, sulfic Hydraquents) và đất phù sa có tầng phèn (sulfuric) chứa các khoáng jarosit.
• Đất phèn hoạt động (Sulfaquepts), hình thành từ nền trầm tích đầm lầy biển (bmQ22-3) với diện tích khoảng 355 ha, phân bố nhiều nhất tại khu A5. Độ chua của đất: pH chỉ khoảng từ 2,0 – 3,2.