咸安區地處江漢平原向江南丘陵地區的過渡地帶,北部為江漢平原長江以南的一部分,南部背靠幕阜山脈的北支大幕山。地形有低山、丘陵、壟崗、平畈、平原五大類型。地勢東南高,西北低。南部低山,自東至西分布有大幕、鐘臺、大山垴、常輪和大元五大山脈,皆屬幕阜山北翼支脈,主體部分分布于雙溪橋鎮東南部、大幕鄉、桂花鎮和汀泗橋鎮南部,其中大幕鄉大幕山的主峰灶背巖,海拔954.1米,是全境的最高點;中部丘陵-壟崗-平畈,面積1156.39平方千米,占全區總面積的76.9%;北部平原,向陽湖鎮北嶺村斧頭湖畔的東邊劉,海拔17.3米,為咸安區的最低點。?
??咸寧城區山嶺較多,這些山嶺均屬于中部丘陵區的低丘,形態多為高低起伏的長條形,基本上是與京廣鐵路大致平行的東北—西南走向。永安街道老城區西側一組,呈“S”形,由南向北為石鼓嶺、雙龍山、鳳凰山,三山聯肩接翼,西北止于向陽湖鎮鐵鋪村嚴家嘴,京廣鐵路、107國道從其頸部穿過。永安街道新城區有一組共7座山嶺,背倚鐵路從東北往西南呈鏈式排列,依次是龜山、文筆山、東皋山、相山、大金山、小金山,再往南是青龍山、浮山。浮山和青龍山中間由青龍路隔開,兩山夾于城區兩條主干道長安大道和永安大道之間。長安大道西南有孝子山。溫泉街道南部有一組由香吾山和潛山組成的山嶺。?
??境內山區巖溶地貌發育,石灰巖溶洞較多,有名字的洞有20余個,其中以太乙洞、鳴水泉洞、飛仙洞、雨扇洞為最。?
??咸安區屬中亞熱帶季風性濕潤氣候,光照充足,氣候溫和,無霜期長,降水豐沛且雨熱同期,四季分明,常有梅雨、伏旱現象。年降水量一般在1 600毫米左右。春季從3月中旬開始,約70天,平均降雨量527.85毫米,約占全年的37%。夏季從5月下旬開始,約130天,平均降水量633.99毫米,占全年的39.79%。秋季從9月下旬開始,約57天,晴多雨少。冬季從11月下旬開始,約108天,平均降水量216.23毫米,占全年的12%。年均總日照時數1 643.7小時,年日平均氣溫17.2攝氏度,最高氣溫曾達41.7攝氏度,最低氣溫曾低到零下10攝氏度。?
??淦河、高橋河、汀泗河匯集大小支流70余條,構成境內三大水系,總長567.8千米,其中淦河是唯一貫穿咸寧城區的河流,境內流域總面積809.4平方千米,占全區總面積的54%。水能總蘊藏量2.3萬千瓦。有陸生野生動物260余種,其中國家二級保護動物有穿山甲、水獺、大靈貓、小靈貓,虎紋蛙、大鯢,貓頭鷹、白鷴、大天鵝、小天鵝、雕鸮、領角鸮、草鸮、鷹鸮、短耳鸮、藍翅八色鶇。區內國家Ⅰ級重點保護樹種有南方紅豆杉、珙桐、禿杉、銀杏、水杉,國家Ⅱ級重點保護樹種有杜仲、馬褂木、金錢松,國家Ⅲ級重點保護樹種有厚樸、紅椿、重陽木。