韶关市地处南岭山脉南部。全境在地质上处于华厦活化陆台的湘粤褶皱带。岩石以红色砂砾岩、砂岩、变质岩、花岗岩和石灰岩为主。在地质历史上是间歇上升区,流水侵蚀作用强烈,造成峡谷众多、山地陡峻以及发育成各级夷平面。地貌独特,以山地丘陵为主。自北向南明显分布大体平行的三列弧形山系:蔚岭、大庾岭山系,石人嶂山系,青云山山系。其间分布两行河谷盆地,包括南雄盆地、仁化董塘盆地、坪石盆地、乐昌盆地、韶关盆地和翁源盆地。韶关以典型的红岩地貌闻名于世,南雄、坪石等盆地属红岩类型。南雄盆地幅员最广,岩层有十分丰富的古生物化石。仁化丹霞山、曲江韶石山、坪石金鸡岭等红岩峰林,地貌学中称为丹霞地形,风景绝佳。全市境内山峦起伏,中低山广布。北部地势为全省最高,千米以上山峰数以千计。乳源石坑崆海拨1902米,为广东第一高峰。南部地势较低,市区海拨在最低35米。这种地势使北上的暖湿气流抬升成雨,并阻挡冷空气南下,因而气候条件较好。
全市气候属中亚热带湿润型季风气候区,一年四季均受季风影响。冬季盛行东北季风,夏季盛行西南和东南季风。各地平均气温18—21.C,最冷月份(1月)平均气温8—11.C,最热月份(7月)平均气温28—29.C,冬季各地气温自北向南递增,夏季各地气温较接近。降水充沛,年均降雨1400—1900毫米,3—8月为雨季,9—2月为旱季。日平均温度在10.C以上的太阳辐射占全年辐射总量的90%.光能和温度、降水配合较好,雨热基本同季,有利植物生长和农业生产。全年无霜期310天左右,北部山区冬季有雪。
境内河流主要属珠江水系北江流域。北江自北向南贯穿本市,大小支流密布。北江上游为浈江,全长144公里,主要一级支流有墨江、锦江。北江主要一级支流有武江、南水、翁江。新丰县部分属东江流域。由于雨量充沛,河流众多,落差大,水量、水力资源丰富。