La commune de Zurich a une superficie de 91,88 km², dont 4,1 km² sont constitués du lac de Zurich. La zone comprend une partie du plateau nord de la Suisse. Les rives de la Limmat constituent la partie la plus dense de la ville. La rivière est orientée dans la direction sud-est-nord-ouest, le fond plat de la vallée ayant une largeur de deux à deux à trois km. La Limmat partiellement canalisée et redressée ne coule pas dans la partie centrale de la vallée, mais toujours le long de son versant droit (nord-est). Le Sihl rencontre la Limmat au bout de Platzspitz, qui borde le Musée national suisse. La Limmat atteint le point le plus bas de la commune à Oberengstringen à 392 m d’altitude.
A l’ouest, la vallée de la Limmat est flanquée des hauteurs boisées de la chaîne de l’Albis, qui longe la frontière ouest. L’Uetliberg est, avec 869 m d’altitude, la plus haute altitude de la région environnante. Son sommet est facilement accessible par la ligne de l’Uetliberg. De la plate-forme de la tour d’observation au sommet, un panorama impressionnant sur la ville, le lac et les Alpes peut être vu.
Le côté nord-est de la vallée de la Limmat comprend une chaîne de collines, qui marque la ligne de partage des eaux entre la Limmat et la Glatt. Du nord-ouest au sud-est, la hauteur des buttes majoritairement boisées augmente généralement : le Gubrist (615 m), le Hönggerberg (541 m), le Käferberg (571 m), le Zürichberg (676 m), l’Adlisberg (701 m ) et l’Öschbrig (696 m). Entre le Käferberg et le Zürichberg se situe la selle du Milchbuck (environ 470 m), passage important de la vallée de la Limmat à la vallée de la Glatt. La partie la plus septentrionale de la commune s’étend jusqu’à la plaine de la vallée de la Glatt et jusqu’au col qui fait la liaison entre la Glattal et la Furttal. De plus, une partie du Katzensee (réserve naturelle) et du Büsisee, tous deux drainés par le Katzenbach vers Glatt, appartiennent à la ville.
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