孟州市系太行山前丘陵向華北平原過渡地區，共地勢由西北向東南傾斜，海拔高度由305.9米降到108.5米，境內由西向東有明顯的低山-丘陵-平原的過渡特征，是華北平原的西部邊陲。全市土壤由褐土、潮土兩大部分組成，褐土下分立黃土、壚土、紅土等8個土種，分布在西部丘嶺地區;潮土下分兩合土、砂土等6個土種，分布在東部平原和黃河灘區。屬暖溫帶大陸性季風氣候，四季分明，年平均氣溫14.2℃，春季干旱風沙多，夏季炎熱雨水頻，秋季晴和日照長，冬季寒冷雨雪少。礦藏資源缺乏，僅有上水石、石灰石、青石、油頁石、河砂、粘土和少量煙煤，而河砂、粘土尤其品質純凈，是周圍縣市范圍內建筑用材最好的資源。市境內地表水有黃河、蟒河、改道蟒河、豬龍河4條河流和引沁濟蟒渠，多年來地面徑流量平均0.712億立方米，占全市水資源總量的37.5%。其中黃河從市境南流過，長26公里，這里是中下游的結合處，黃河水面放寬，大量泥沙覺積，開始成為“懸河”，防御洪水的黃河大堤(左岸)就從孟境東曹大王廟筑起，自古就有“千里黃河大堤始于孟縣”之說。90年代由于小浪底水庫建設，黃河水勢得到有效控制，“害河”已經變成“利河”。1995年后從新安到遷來的移民全部安置于黃河灘區，生活穩定。市內野生動物主要有野兔、刺猬、狐貍、黃鼠狼、松鼠等，野生植物有野生地、地骨皮、大薊、節節草、米蒿、馬齒菜、艾蒿、牽?；ā⒐肺膊?、狗牙根、蒲公英、豬毛菜、柴胡、酸棗等160多種。