Vodopis
Všechny vody, vyskytující se na Litoměřicku, se vlévají do řeky Labe. Až po průchod Českým středohořím (za Portou Bohemica) protéká tato největší česká řeka víceméně rovinou a jakékoliv vzdutí hladiny hrozí vylitím z břehů. Tím dochází k pravidelným zátopám okolní krajiny. Někdy jsou tyto zátopy vyšší; velká voda v roce 2002, která zničila v širokém okolí řeky Labe i Ohře co se dalo, nemá pamětníka.
Většina břehů byla již v minulosti technicky upravována, a postupně se zde utvořilo přírodě blízké prostředí s úzkým nebo širším pásmem doprovodných dřevin, které z okolí Labe udělalo velmi přitažlivou krajinu jak z estetického, tak i přírodovědného hlediska.
Opomineme-li drobné bezejmenné potoky a stružky, přitékají z pravé strany do Labe tyto přítoky: Obrtka (vtéká do Labe u obce Lounky); Úštěcký potok (jeho dolní tok je na mapách často označován jako Okenský potok) - má poměrně velké povodí s mnoha drobnými přítoky, zvláště na svém horním toku; Blatenský potok (do Labe vtéká v Křešicích); Luční potok (vtéká do Labe u Třeboutic) a Pokratický potok (ústí do Labe v Litoměřicích). Až po Tlučeňský potok, který vtéká do Labe v Sebuzíně na Ústecku, se na Litoměřicku již nenachází žádný významnější pravostranný přítok.
Levému břehu dominuje jako přítok řeka Ohře (do Labe vtéká u Želetic), která má na Litoměřicku postranní ramena i vlastní přítoky. Největším postranním ramenem je Malá Ohře, vytékající východně od obce Poplze a vtékající zpět do Ohře severně od Budyně. Z větších přítoků Ohře jmenujme Mšenský potok, Rosovku nebo Čepel.
Z dalších levých přítoků Labe se postupně řadí Dobříňský potok, Libotenický potok, Stará Ohře (vtéká nad Terezínem - původní tok byl odveden při stavbě pevnosti Terezín), Modla (vtéká u Lovosic), Milešovský potok (vtéká v Malých Žernosekách) a posledním přítokem je bezejmenný potok, vtékající do Labe u Prackovic.
Na Litoměřicku ještě pramení několik dalších větších potoků. Je to hlavně potok Granátka, pramenící u obce Dřevce, Luční potok, pramenící severovýchodně od Horního Šebířova a Tlučeňský potok, pramenící západně od Hlinné.
Kromě rekreačně využívaného rybníku Chmelař u Úštěku je Litoměřicko bez větších vodních nádrží. Pomineme-li různé návesní rybníky, koupaliště (Litoměřice, Straškov, Úštěk) nebo požární nádrže, nachází se v oblasti pouze několik většinou bezejmenných (podle map) nádrží různé velikosti. Uveďme pouze některé nápadnější, jako je rybník U Staňků (západně od Lukova), Liběšické rybníky (jeden v Liběšicích a druhý, větší, u Studeného potoka jižně od Liběšic), Kostomlatský rybník (poblíž Kostomlat pod Řípem), Budyňské rybníky (jihozápadně od Budyně n. Ohří), Pístecké rybníky (v Písteckém lese), Čížkovický rybník (severovýchodně od Čížkovic) nebo Machčák u Třebušína. Nápadná a rekreačně využívaná je pískovna u Velkých Žernosek (to je ale spíše slepé rameno Labe).
Větší zásoby spodních vod jsou v okolí obcí Svářenice, Velké Žernoseky a Vrutice.
Geologická stavba Litoměřicka je poměrně složitá. Je dána stykem Krušnohorské geomorfologické soustavy (kam patří České středohoří) s Českou tabulí. K ní je řazena Dolnooharská tabule a Ralská pahorkatina.
Tvářnost krajiny je výrazně ovlivněna dvěma zlomovými liniemi - podkrušnohorskou a litoměřickou -, které vymezují Oherskou příkopovou propadlinu, tzv. Oherský drift. Nejstaršími horninami Litoměřicka jsou starohorní krystalické břidlice a mladohorní křemenný porfyr. Vlivem výrazných tektonických pohybů vystupují na několika místech na povrch (například v Oparenském údolí, v labském kaňonu u Velkých Žernosek a na několika menších lokalitách v Milešovském středohoří). Významnými horninami nejstaršího období jsou vápnité fylity Kalvárie a Venduly na pravém břehu Labe. Tyto lokality mají velký obsah vápníku a půdy bohaté na minerály. Patří proto k botanicky nejvýznamnějším v oblasti a některé z nich jsou chráněny. Ve svorech a amfibolitech se místy vyskytuje granát.
Jižní a jihovýchodní partie Litoměřicka jsou vytvořeny převážně druhohorními usazeninami křídového moře. Usazování hornin bylo ovlivňováno pohyby mořského dna, což je příčinou častého střídání jemnozrnných jílovitých a hrubozrnných písčitých usazenin. Křídové moře bylo obýváno četnými zástupci bezobratlých živočichů, ale i žraloky a rybami, jejichž zkameněliny se na mnoha místech dochovaly. K nejhojnějším zkamenělinám patří mořské houby, ramenonožci nebo ostrokožci. Jako výrazné bílé plochy v zelené krajině se jeví místa, tvořená vápnitými jílovci a slínovci. Jen velmi pomalu zarůstají vegetací a pro své mimořádné klimatické a půdní poměry jsou zajímavé botanicky i entomologicky. Nejznámějším místem je přírodní rezervace Bílé stráně u Litoměřic.
Výrazný reliéf severní a severozápadní části oblasti je tvořen hřbety a vrcholy Českého středohoří. Ty vznikly během třetihorní sopečné činnosti. Současnou podobu však krajina získala až později, především ve čtvrtohorách, kdy docházelo k intenzivnímu zvětrávání a erozi měkkých křídových usazenin. Poslední výzkumy dokládají, že velká část středohorských vrchů vznikla vypreparováním výplní sopečných sopouchů. Dnes tvoří výrazné krajinné dominanty (například Kamýk nebo Košťálov). Rostlinnými posly z dávných třetihor, se kterými se můžeme setkat ještě dnes, jsou javory a jilmy.
V průběhu tvorby riftu se ve sníženinách vytvářela rozsáhlá jezera. Ve vlhkém a teplém třetihorním klimatu rostla na jejich březích a na mělčinách bohatá vegetace. Třetihorní teplomilné druhy rostlin a živočichů však většinou ustoupily v důsledku prudkého ochlazení podnebí ve čtvrtohorách. Jejich místa zaujaly organismy, přizpůsobené drsnějším klimatickým podmínkám. Častými fosíliemi z tohoto období jsou pozůstatky mamutů, rohy nebo parohy velkých býložravců a kosterní pozůstatky dalších savců. Nejčastějšími místy nálezů jsou štěrkopískové říční náplavy a spraše. Unikátním nálezem na Litoměřicku je stolička vyhynulého slona Archiddiscodon meridionalis. Jedná se o nejsevernější lokalitu ve střední Evropě, kde byly pozůstatky tohoto chobotnatce nalezeny. Ve čtvrtohorách také vznikl kaňon řeky Labe s četnými terasami. Odnosem méně odolných hornin pak vznikl dnešní kopcovitý reliéf krajiny