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。