ตัวเมืองสุโขทัยตั้งอยู่ใกล้กับ แม่น้ำยม ซึ่งเป็นแหล่งน้ำสำคัญ แต่ตัวเมืองไม่ได้อยู่ติดริมแม่น้ำเสียทีเดียว เพราะในฤดูน้ำหลาก น้ำจากแม่น้ำยมมักจะท่วมไหลบ่าได้ง่าย
ประโยชน์: ดินบริเวณนี้มีความอุดมสมบูรณ์สูง เหมาะแก่การเพาะปลูก โดยเฉพาะการทำนาข้าว
ทางทิศตะวันตกของตัวเมืองสุโขทัยเป็น ทิวเขาเขาหลวง ซึ่งเป็นพื้นที่สูง แล้วค่อยๆ ลาดต่ำลงมาทางทิศตะวันออก
ภูมิปัญญาการจัดการน้ำ: เนื่องจากพื้นที่เอียงแบบนี้ ชาวสุโขทัยจึงสร้าง "ทำนบพระร่วง" (สรีดภงส์) เพื่อกักเก็บน้ำที่ไหลมาจากภูเขา แล้วทำท่อส่งน้ำเข้ามาใช้ในตัวเมืองตามความลาดชันของพื้นที่
เนื่องจากสภาพอากาศมีฤดูแล้งที่ยาวนาน และพื้นดินบางส่วนเป็นดินปนทรายที่ไม่อุ้มน้ำ ชาวสุโขทัยจึงต้องขุดสระน้ำขนาดใหญ่ไว้ทั่วเมือง เรียกว่า "ตระพัง"
ตระพังที่สำคัญ: เช่น ตระพังตระกวน, ตระพังเงิน, ตระพังทอง
ประโยชน์: ใช้สำหรับอุปโภคบริโภค และช่วยสร้างความชุ่มชื่นให้แก่ศาสนสถานภายในวัดต่างๆ