Рюриково Городище, как и другие поселения в данном районе, располагается на моренных грядах лужско-крестецкой стадии последнего оледенения, имеющих ориентировку с юго-запада на северо-восток. Гряда, на которой расположено городище, в поперечном профиле ассиметрична: северо-западный склон более пологий, а юго-восточный относительно более крутой. С западной стороны гряда подрезана истоком р. Волхов, вытекающей из оз. Ильмень, а с юга — частично ограничена Сиверсовым каналом. Высота гряд не превышает 15 м, а в основании их находятся позднеледниковые озерно-ледниковые красновато-коричневые глины, поверх которых лежат серовато-сизые голоценовые озерные осадки.
В 2002 г. на Рюриковом Городище было произведено подробное литологическое описание разрезов по всей мощности культурных слоев. Всего палинологическим методом изучено четыре разреза. Каждый разрез, за исключением третьего, являлся продолжением предыдущего. В целом эти разрезы включали культурные слои, начиная с VIII в. и кончая XIII в. Разрез 3 был заложен параллельно разрезу 2, и в нем представлены отложения смытые со склона вала (рис. 1), а поэтому непригодные для восстановления палеоландшафтов.
В изученных на памятнике разрезах обнаружены озерные отложения и слои, частично переработанные человеком. В данном случае речь идет о толщах отложений как чисто естественного происхождения, так и об осадках, возникающих в ходе хозяйственной деятельности человека.
Озерные отложения, участвующие в геологическом строении памятника, принадлежат осадкам оз. Ильмень. Это своеобразное озеро отличается мелководностью. Максимальная глубина в настоящее время не превышает 4,5 м. Озеро Ильмень, является частью водосбора Ладожского озера, куда впадает 19 рек, несколько сотен ручьев, и дренируемая площадь превышает 67 тыс. км2. Характерными особенностями бассейна в связи с обширной площадью водосбора являются значительные колебания уровня воды, изменения размеров и глубины. По имеющимся опубликованным данным (Давыдова, Субетто, Хомутова, 1992) глубина озера, в зависимости от обводненности бассейна может изменяться от 3 до 10 м, площадь зеркала воды колеблется от 770 до 2200 км2, а объем водной массы изменяется от 1,5 до 11,6 км3.
Наконец, следует упомянуть еще одну особенность положения городища относящуюся уже не столько к озерному бассейну, сколько к р. Волхов, исток которого расположен вблизи изучаемого памятника. Эта особенность состоит в том, что днище долины этой реки, соединяющей Ильмень и Ладожское озеро, отличается от типичных равнинных рек прямолинейностью, отсутствием меандров. Это дает основание думать, что возникновение этой долины было связано с природным катастрофическим гидрологическим событием в конце Валдайского оледенения — прорывом и спуском вод из переполненной котловины оз. Ильмень в Ладожское озеро.
Кроме того, необходимо отметить, что изучение разреза археологического памятника Рюриково городище, показало, что уровень воды в озере в средневековье неоднократно изменялся, имея максимальные уровни в X и XI веках.
По геоботаническому районированию территория Новгородской области относится к южнотаежной и подтаежной подпровинции Восточно-Европейской провинции, входящей в состав Европейско-Сибирской темнохвойной подобласти Евроазиатской области. Граница между этими подпровинциями проходит по линии Новгород, Боровичи, Рыбинское водохранилище.
Анализ климатических условий Приильменья показывает, что эта территория находится на пути западного переноса воздушных масс. Активная циклоническая деятельность является причиной частой смены погоды и непостоянства температуры воздуха. Годовая амплитуда средних температур января и июля возрастает с юго-запада на северо-восток и в Новгороде она составляет 25,9°. Такая амплитуда характеризует умеренно континентальный климат. Число дней с температурой выше 0° равно 220–225 дням, а вегетационный период продолжается около 175 дней. Годовое количество осадков составляет 650–700 мм. Изотерма июля достигает 18°, а января — около -8°. Сумма средних суточных температур за вегетационный период составляет 2300°. Число дней со снежным покровом колеблется от 120 до 135 дней при высоте снежного покрова 25–30 см. По данным А.А. Барышевой (1966), за столетие (ХIХ-ХХ вв.) выделяется три крупные волны похолодания и три потепления.