全境地势自西北向东南倾斜,由博平岭、朝天岭、坂寮岭三列支脉组成,船场溪、龙山溪、永丰溪三条河流呈川字形贯穿全境,把全县切割成东、西、中三大块,形成若干向南开的马蹄形小环境。海拔千米以上的高山62座,海拔最高处1390.9米(书洋镇蛟塘岽),最低处6.1米(靖城镇沧溪村),地貌依次为丘陵占44.1%、中低山占39.6%、盆地和河谷平原占16.3%。
境内属南亚热带季风气候,气候温和,温暖湿润,雨量充沛。影响南靖县的主要气象灾害有台风、暴雨、雷暴、高温、干旱、低温霜冻、大雾、大风等。年平均气温21.6℃,最冷月1月,平均气温13.6℃,最热月7月,平均气温28.6℃;极端日最低气温-2.9℃(1999年12月23日),极端日最高气温40.7℃(2020年7月14日)。年平均降水量1739.3mm,年平均降雨日数148.6天,年平均暴雨日数7.2天;极端最大年雨量2481.8毫米(2006年),极端最小年雨量1171.9毫米(1971年),极端最大日雨量306.5毫米(1981年9月22日)。年平均风速1.2米/秒,最多风向为E,年平均日照时数1788.1小时,年平均相对湿度79%。
境内自然资源较为丰富,素有“树海”“竹洋”之称,誉为闽东南的“后花园”。全县耕地面积2.12万公顷,盛产粮食、甘蔗、食用菌、水果、茶叶,是兰花、香蕉、麻竹、芦柑四个“中国之乡”和中国白背毛木耳生产示范基地,曾为全国水果和糖料百强县,是全省水果生产十强县、全省重点林区县和十大产茶县之一。全县林地面积12.49万公顷,森林覆盖率为72.7%,绿化程度94.8%,列入国家Ⅰ、Ⅱ级保护的野生植物29种、动物37种,省级保护植物26种;蜜粉资源植物200多种。已探明矿产地128处。境内大小河流72条,总长1066千米,流域面积1847.9平方千米,集雨面积3419平方千米,多年平均径流总量37.38亿立方米,全县水力资源技术可开发量19.21万千瓦,天然水资源总量平均年20.86亿立方米,偏枯水年16.72亿立方米,多年平均水资源人均占有量6090立方米。县内还有温泉14处,热水点年出水量为250.5万立方米。