La commune se situe dans la région naturelle du val de Loire, l'ancienne province de l'Orléanais et l'aire urbaine d'Orléans. Elle possède un relief plat d'une altitude voisine de 100 m, l'altitude maximale étant de 108 m (sur la place de l'église) et la minimale de 97 m. Son territoire est inclus dans la partie sud du bassin parisien et en possède donc les caractéristiques géologiques.

La Loire coule en lisière nord de la commune, le débit du fleuve y est essentiellement souterrain, ce qui peut provoquer des effondrements circulaires du lit appelés les bîmes, rendant les bancs de sable instables. Comme toutes les villes localisées sur le cours de la Loire et au sud du bassin parisien, Jargeau se situe en Loire moyenne.

La Marmagne, une résurgence de la Loire et un affluent du Dhuy, emprunte le sud-est du territoire de la commune.