黔江区地处巫山山脉和大娄山脉交汇带，属中低山区。境内山峦叠嶂，沟壑纵横，最高海拔1938.5米，最低海拔320米，地形多样，山地为主。
黔江境内为亚热带湿润性季风气候，气候温和，热量丰富，四季分明，雨量充沛，气候垂直变化明显，是典型的山区气候。年均气温15.4℃，年均降水量1300毫米，主要河流有阿蓬江，淡水湖泊有小南海。水域以武陵山为界分阿蓬江和郁江两大流域，水域面积0.45万公顷，水资源总量为45.25亿立方米，水能理论蕴藏量16.3万千瓦，可开发量12.6万千瓦。
全区有林地面积13.4万公顷，森林面积2万公顷，森林覆盖率31.5%，乔木树种146种。主要矿产有煤、萤石、重晶石、铝土矿等30余种。
