Buxtehude liegt an der Grenze zwischen der Stader Geest, der Lüneburger Heide und dem Alten Land, also der Elbmarsch. Das Stadtgebiet nördlich der Bahnlinie ist auf der flachen Marsch, die südlichen Stadtteile auf der hügeligen Geest. Hier gibt es im Ortsteil Neukloster einen sehenswerten Wald mit stellenweise unberührter Landschaft und drei großen Mühlenteichen. Von Süden nach Norden wird das Stadtgebiet von der Este durchflossen, die hier eine Breite von etwa drei bis fünf Metern hat. Die geografische Höhe beträgt in der Altstadt etwa 5 Meter über Normalnull (siehe Übersicht), schwankt jedoch zwischen einzelnen Bereichen im Moor, die sogar einige Zentimeter unter Normalnull liegen bis zur Höhe von 51 Meter über Normalnull, dem Bullenberg. Auf dem Bullenberg befindet sich ein Wasserspeicher der Stadtwerke Buxtehude (SWB).

In der Buxtehuder Gemarkung Ovelgönne fand man 1952 den Spitzwecken von Ovelgönne. Er ist Teil eines aus der Vorrömischen Eisenzeit stammenden Brötchens. Seit einem Stadtratsbeschluss von 1980 werden Stadtarchäologie und Bodendenkmalpflege in Buxtehude politisch geplant und seit 1993 durch eine eigene Fachgruppe Bauordnung und Denkmalschutz im Hochbau- und Bauordnungsamt der Stadt administrativ umgesetzt.

Mit seinen Verwaltungsvorgängen erfüllt das Vermessungsamt in Buxtehude gegenüber dem Bürger einen bestimmen Katalog an Dienstleistungen. Das Vermessungsamt in Buxtehude ist damit ein wichtiger Bestandteil des deutschen Verwaltungsapparates. In den meisten Bundesländern ist das Vermessungsamt damit betraut, die Grundstücksvermessung für die entsprechenden amtlichen Verzeichnisse vorzunehmen und damit wichtige Aufgaben aus dem Bereich Vermessungswesen wahrzunehmen.