Территория города Оби расположена в пределах юго-восточной окраины западносибирской низменности и имеет ярко выраженный равнинный рельеф с широким распространением западин и блюдце образных понижений. Такие западины, имеющие диаметр 100-200 м и глубину 0,7 - 1,5 м, как правило, заболочены. Абсолютные отметки территории города колеблются от 105,0 до 111,0 м., а общий уклон наблюдается с запада на восток. Грунт глинисто-торфяной, солончаковый с почвенно-растительным слоем 30-50 см. Почвенно-растительный слой темно-бурого, чаще черного цвета с корнями растительности. Торф темно-коричневый толщиной 1,6-3,2 м., слагает заболоченное понижение северо-восточной части территории. Суглинок серый, насыщенный водой, слагает минеральное дно болота и развит лишь в северо-восточной части. Грунтовые воды вскрыты на глубине 4,0-6,0 м. Абсолютные отметки уровня воды 104,7-103,5.
Гидрографическая сеть территории развита слабо. Основная водная артерия - р. Обь протекает в 10 км от восточной границы города. По территории города с юго-запада на северо-восток протекает речка Власиха, со слабо врезанными участками в заболоченной долине.