京山市地处鄂中低山丘陵区和江汉平原的过渡地带，地势西北高，东南低。最高处为西北部与钟祥市交界的娘娘寨，海拔 950.2m，最低处为永漋区潘家湾河床，海拔 27m。地貌类型有低山、丘陵、岗地、平
原四种。
    京山市属亚热带季风气候区，四季分明，春暖夏热，秋凉冬寒；光照充足，热量丰富，间有冻害；降雨量分布不匀，常有旱涝发生；气候年差较大。根据京山站气象资料统计，多年平均降水量约 1060mm。降水量地域空间分布北部大于中部和南部，山区大于低丘和平原。降雨量年内分配不均匀，主要集中在 4～9 月，为 760～890mm，占全年总雨量的 73～78%，

     京山市处于淮阳山字型构造前弧西翼中段与新华夏系第二沉降行交接地带。淮阳山字型构造形成于印支和燕山运动，主要由一组北西向褶皱和同向冲断层组成。分为三个构造带。王家大山一四股泉村左家畈线以北构造带。以三阳为界，分为东西两部分。东部系下古生界震且系至寒武系浅变质岩层，组成一系列北西向紧密倒转褶皱和同向冲断层褶皱带，断层走向延伸由 10 公里到 10 多公里。这组断裂有肖家冲断层、坪坝断层、天宝寨断层等。西部由元古界至打鼓石群地层组成背斜核部，下震且系地层组成翼部，翼部岩层倾角较陡，核部较缓，断裂不甚发育，规模较小，走向延伸仅数公里。辉绿岩体侵入地层之中，奠定了北西向构造轮廓，燕山运动将其归并为淮阳山字形构造的一部分。