El municipio de Tonanitla, Estado de México, se localiza en la parte noreste del estado, en la cuenca del valle de México, a 45 kilómetros de la ciudad de México, capital del país y a 118 kilómetros de Toluca, capital de nuestro estado, a una latitud de 19º41'04" norte y a 99º03" longitud oeste del meridiano de Greenwich.
Se encuentra ubicado en la Región II Zumpango, colindando con los siguientes municipios: al norte con Nextlalpan, al oriente con Tecamac, al sur con Ecatepec de Morelos y Coacalco; al poniente se encuentra Nextlalpan y Tultitlán.
El municipio de Santa María Tonanitla tiene una extención de 8.47 km2.
La orografía del municipio no es relevante, ya que no existen montañas, sierras, cerros, volcanes, todo el territorio municipal es prácticamente plano, a penas interrumpido por pequeñas ondulaciones, toda la extensión territorial del municipio, se encuentra asentada en una llanura de la cual una gran parte fue vaso lacustre; la cabecera municipal se ubica a una altura de 2,240 metros sobre el nivel del mar.
El municipio de Tonanitla y el resto de la superficie del territorio municipal, fue parte del lago de Xaltocan en la antigüedad; actualmente dicho lago ya no existe, tampoco existe algún río o arroyo, cuando llegan las lluvias el agua es absorbida rápidamente por el suelo que es completamente arenoso.
El clima en este municipio, es el que se registra entre el tipo C (W) (w) b (i), templado subhúmedo, con lluvias en verano y lluvias en invierno, las cuales se ven reducidas en un cinco por ciento en comparación con la precipitación anual media, en verano la temperatura media es de 18°C y en invierno de 13°C, la temperatura media anual va de 14 a 16°C, la máxima es de 32°C y la mínima de 2°C; la precipitación pluvial anual media es de 600 a 700 milímetros, con lluvia máxima en 24 horas de 48.1 milímetros, las heladas se registran principalmente en el período de invierno, en los meses de diciembre y enero cuando se presentan las temperaturas más bajas; los vientos dominantes vienen del norte.
En este municipio no existen recursos naturales sobresalientes, solo cuentan con pequeños yacimientos de arena de río la cual es explotada y comercializada a muy pequeña escala en la región.
El suelo del municipio, es dominantemente arenoso, en el área de Santa María Tonanitla, el suelo que domina es el arcillolimozo, feosem, presenta carbonato de calcio disuelto en la matriz del suelo y una fase química (sólida) con altos contenidos de sodio a menos de 125 centímetros de profundidad la clase tectural es fina.
Debido a sus características orográficas y climáticas en este municipio se encuentran especies de la flora tales como el pirúl, el alcanfor, la mimosa, el fresno, el trueno, el mesquite, los huisaches y el maguey como especies naturales de estas tierras y otras como la palmera, la causarina, los eucaliptos, las jacarandas y otras coníferas que fueron traídas a este lugar. Entre los árboles frutales que se pueden encontrar están los capulines, los chabacanos, los duraznos, la granada, el tejocote, la higuera y la morera. Como plantas medicinales se pueden encontrar; el maguey de zabila, manzanilla, golondrina, gordolobo, epazote de zorrillo, yerbabuena, manrrubio, ruda, ajenjo y alfalfa.
Entre las hierbas y verduras se hallan: el frijol, el maíz, los quelites, los nopales, las calabazas, el epazote de comer. Como plantas de ornato se puede enumerar: el alcatraz, la rosa, las azucenas, la madreselva, el geranio, la dalia, el tzempasúchitl, el clave, los lirios, el crisantemo y algunas más. En el grupo de las plantas industrializables se encuentra preferentemente el maguey, plana que anteriormente abundaba en la región, con la cual se elaboraba pulque de muy buena calidad y sus fibras se empleaban para tejer lazos, cordeles, ayates y otros artículos domésticos. Por las características ya citadas en este municipio no existen bosques.
La fauna relativamente abundante, entre los animales e insectos se encuentran los siguientes: conejo, ardilla, liebre, tuza, lagartija, camaleón, ratón de campo y culebras. Existen arácnidos tales como: alacranes, tarántulas y arañas rojas en los bordes de tierra del gran canal, en las partes secas y pedrogosas de los lomeríos se encuentra la araña capulina, en las partes húmedas había el cien pies.