Характерная река и водная система города хорошо известны. Река Пехорка протекает через район с севера на юг, а также с востока на запад. В 19 веке были построены плотины для подачи воды на хлопчатобумажные фабрики, в результате чего образовалось несколько небольших озер и прудов.
Балашиха расположена на песчано-галечной равнине ледникового происхождения в западной части Мещерской низменности с пологоволнистым ровным контуром. Присутствуют как дерново-подзолистые, так и глеево-дерново-подзолистые почвы. Состав песка увеличивается до 90–97% с увеличением глубины. Недалеко от Балашихи можно обнаружить свалки из земли, вынутой при строительстве Московского метрополитена.
Воздушные массы Атлантического океана оказывают влияние на климат, который является континентально-умеренным с достаточным количеством осадков. Преобладают юго-восточные и западные бризы. Западные и южные циклоны проходят через район в течение всего года. Активные дневные температуры воздуха колеблются от 19 до 21 градусов, а многолетние записи показывают, что в среднем за год выпадает от 550 до 700 мм осадков. В среднем за год 80% воздуха влажно.
