Географски положај
Костолац се налази у перипанонском делу североисточне Србије, где се Пожаревачка греда, најсевернији изданак побрђа источно од Велике Мораве, спушта на обале Дунава и спаја плодно Подунавље, Поморавље и Стиг. Периферни делови града лоцирани су уз десну обалу Дунава и на обалама Дунавца, чија је удаљеност од Београда 90 Km. Костолац је од ушћа Дунава у Црно море удаљен 1.095 Km, а од његовор извора 1.762 Km. Средишњи део насеља налази се на надморској висини од 77 метара. Преко Пожаревца је, пругом нормалног колосека, повезан са Мајданпеком и Бором на истоку, а пругом Пожаревац – Мала Крсна са Београдом и Нишом на западу и југу. Асфалтним путем првог реда Пожаревац – Велико Градиште, Костолац је повезан са Ђердапском магистралом. Путном везом Пожаревац – Враново повезан је са ауто-путем Београд – Ниш. Путем Пожаревац – Петровац – Бор повезан је са Источном Србијом. Пловним каналом Костолац – Дунав, на коме је подигнута радионица за поправку речних пловила, Костолац је повезан са свим пристанишним местима на Дунаву.
Хидрографија
Подручје Костолца има разгранату хидрографску мрежу. Дунав и његове притоке Велика Морава и Млава са Дунавцем и Каналом дају специфично хидрографско обележје подручју Костолца. Дунав је на подручју Костолца широк 1200 метара. На њему има неколико острва: Дубовска ада, Стојкова ада, Жилава, Чибуклија, Мала и Велика Завојска. Дубина Дунава у кориту креће се од 7 до 17 метара. Изградњом ХЕ „Ђердап“ надморска висина Дунава постаје већа, али константнија и креће се од 69,5 до 70 метара. Десна обала Дунава је ниска и често је била плављена при вишим водостајима. С подизањем нивоа Дунава и изградњом ХЕ „Ђердап“ извршена је и заштита десне обале Дунава од села Острова до Костолца и од ушћа реке Млаве до Рама.
Река Морава улива се у Дунав код села Дубравице. То је типична низијска река са честом променом корита, великим бројем меандара, мртва и старача. Због свог неправилног тока и честог плављења плодне низије, подвргнута је регулацији. При већим водостајима постаје брза и у Дунав уноси велике количине муља и шљунка.
Река Млава настаје из Врела код Жагубице. Од Петровца, низводно, при већим водостајима је плавна. Регулисана је од села Брадарца, тако да је новим коритом уведена у Дунав у непосредној близини Костолца. На њеној десној обали изграђен је заштитни насип који је уклопљен у систем заштите од Дунава.
Поред ових река, хидрографску компоненту Костолца употпуњују Горњи, Средњи и Доњи Дунавац. Горњи Дунавац (Печански Дунавац), у дужини од 8км, одвојен је од Дунава и Средњег Дунавца насипима. Режим воде у Горњем Дунавцу регулише се црпном станицом и одржава се на коти 67,20 m. Средњи Дунавац у дужини од 1700 m, каналом дугим исто тако 1700 m, повезан је са Дунавом, од кога му и зависи ниво воде. Доњи Дунавац, од реке Млаве до Кличевца, у дужини од 12 Km, практично је исушен при нижем водостају. Његово корито служи као сливник од површинских и подземних вода са околног терена, а његов ниво се регулише црпном станицом код Рама на коти 67,20 m.
Клима
Подручје Костолца, као део јужног обода Панонског басена, има умерено-континенталну климу у којој су наглашени утицаји степско-континенталне климе суседног Баната. Одлике ове климе су релативно хладне зиме и топла лета. Релативна близина улаза у Ђердапску клисуру, односно излазних врата кошаве, утиче да овај ветар, чија брзина прелази 90 km/h, има знатно дејство на поднебље подручја Костолца. Читаво подручје је под утицајем овог ветра око сто дана годишње. Средња годишња температура ваздуха износи 10,9°C. Средња годишња амплитуда колебања температуре износи 21,3°C. Најхладнији месец је јануар, са просечномтемпературом од -0,1°C, а најтоплији месец је јул са просечном температуром 21,2°C. Најнижа дневна температура од -30,8°C забележена је 17.2.1956. године, а највиша од 40°C забележена је 16.8.1952. године. Подручје Костолца има просечну годишњу количину воденог талога од 600 до 640mm. Најбогатији падавинама је месец јун са 87,5 mm, а најсиромашнији септембар са 39,5 mm. Максималне падавине забележене су 1970. године и износе 942 mm, а минималне падавине од 550 mm забележене су 1965. године. Највеће дневне падавине у висини од 78,8 mm регистроване су 3.8.1957. године. Карактеристике подневља Костолца су и врло суве зиме са мало снежних падавине.