Địa hình
Điạ hình tương đối phức tạp, thấp dần từ Tây sang Đông với những dạng điạ hình núi, đồi, đồng bằng, ven biển và biển khơi. Phần phía Tây của tỉnh là sườn
Đông dãy Trường Sơn, điạ hình chủ yếu là núi và đồi, độ dốc lớn và điạ hình chia cắt mạnh. Tiếp đến là dạng điạ hình núi thấp, đồi thấp xen kẽ bình nguyên và thung lũng, thỉnh thoảng có núi đá chạy ra sát biển chia cắt dải đồng bằng ven biển thành những vùng đồng bằng nhỏ hẹp thuộc huyện Vạn Ninh, thị xã Ninh Hòa, thị trấn Diên Khánh, Tp. Cam Ranh.
Điạ hình Khánh Hoà tạo cho bờ biển khúc khuỷu, có nhiều vũng, vịnh kín gió có thể xây dựng nhiều hải cảng lớn như vịnh Cam Ranh, Vân Phong, ...
Đặc điểm điạ hình Khánh Hoà đã tạo ra những cảnh quan phong phú và đa dạng vừa mang tính đặc thù mỗi tiểu vùng, vừa mang tính đan xen và hoà nhập đã tạo điều kiện để phát triển kinh tế tổng hợp và vận tải biển.
Khí hậu
Khí hậu Khánh Hoà vừa chịu sự chi phối của khí hậu nhiệt đới gió mùa, vừa mang tính chất của khí hậu đại dương nên tương đối ôn hoà. Nhiệt độ trung bình hàng năm là 260C, nhiệt độ trung bình cao nhất và thấp nhất chỉ chênh lệch nhau 40C, mùa hè không bị oi bức, mùa đông không quá lạnh. Tổng nhiệt độ khoảng 9.5000C, ánh sáng dồi dào. Nhìn tổng quát có 2 mùa chính: mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8, mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12. Lượng mưa trung bình năm trên dưới 2.000mm, trong đó vùng đồng bằng ven biển phổ biến là 1.000 - 1.200mm, còn khu vực huyện Khánh Sơn lại lên tới 2.600mm. Mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12 và tập trung đến 70 - 80% lượng mưa cả năm. Ở khu vực Nha Trang mùa mưa chỉ kéo dài trong 2 tháng, các tháng còn lại nắng ấm, rất thuận lợi cho sự kéo dài của mùa du lịch.
Đặc điểm khí hậu, thời tiết Khánh Hoà tạo điều kiện tốt cho sinh trưởng cây cối nói riêng và phát triển sản xuất nông nghiệp nói chung. Tuy vậy, cũng cần chú ý đến các hiện tượng bất lợi như lũ lụt về mùa mưa, khô hạn về mùa khô, gió Tây nóng và gió Tu Bông ảnh hưởng đến kết quả sản xuất nhất là mùa trổ bông, ra hoa của cây trồng.
Thuỷ văn
Khánh Hòa có mật độ sông, suối là 0,5 - 1 km/km2. Chiều dài trung bình của các sông từ 10 - 15 km. Khánh Hòa có 2 sông lớn chảy qua là sông Cái Nha Trang và sông Dinh Ninh Hoà.
Sông ngòi của Khánh Hòa ngắn, dốc, lại nằm trong vùng mưa vừa, trong khi đó tổn thất do bốc hơi lớn, lượng mưa lại tập trung chủ yếu vào 3 tháng mùa mưa (tới 70 - 80%) cho nên mùa khô thiếu nước. Do vậy, khi khai thác nguồn nước mặt phải chú ý điều hòa giữa các vùng và sử dụng một cách tiết kiệm. Trong xây dựng và quản lý khai thác, chú ý liên kết các loại công trình hồ chứa, đập dâng, trạm bơm để tận dụng tối đa nguồn nước tự nhiên, hạn chế xây dựng trạm bơm vùng hạ lưu sông. Triệt để và xử lý nước thải để sử dụng cho sản xuất nông nghiệp.