莫斯科覆盖着草皮的灰化土地带分布着大片的松林，一些地方沼泽较多。莫斯科附近的森林里有各种野兽：麋、野猪、鹿、狐狸、白鼬、猞猁、貂、兔子，以及各种各样的飞禽。矿藏有褐煤、泥炭、磷灰石等。

1968年，莫斯科全市分为30个区（包括环城公路外的新兴城镇泽廖诺格勒），其中13个内城区的人口、面积均少于17个外城区。1991年以后，莫斯科市被划分为10个行政区域，每个行政区划再细分地区。其中11和12是2012年7月1日从莫斯科州划入，使莫斯科市面积增加至2510km²，并使莫斯科市与卡卢加州接壤。

从1897年到1926年，莫斯科的人口从103.9万人增加到208万人。从1926年到1939年，莫斯科居民增加了2.2倍，达到460.9万人。第二次世界大战以后，莫斯科的人口继续增加，但速度有所缓慢。1959年为613.3万人，1970年为719.4万人，1979年为814.2万人，1985年为887.5万人，1989年为897.2万人。自1989年以后，莫斯科的人口开始呈下降趋势，1993年为871.7万人，1997年为863.9万人，1998年为850万人，2000年为838. 9万人。2002年10月人口普查统计，常住人口为1000万，连同外来人口约为1200万。截至2006年1月，人口约1415万。

人口平均密度7700人/平方公里，中心部分人口密度高达29000人/平方公里。1976年，居民中女性占55%，比男性多77.4万人，人口自然增长率极低，仅为2.5‰。