a) Địa hình địa thế
Địa hình của tỉnh chia cắt phức tạp, núi đá cao xen lẫn đồi, thung lũng. lòng chảo, bồn địa và cao nguyên. Độ cao tuyệt đối trung bình từ 600 - 1.000 m với 3 hệ thống núi chính chạy song song theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Độ dốc bình quân trên 250.
Do đặc điểm kiến tạo địa chất với các đứt gãy điển hình như đứt gãy sông Đà, Nậm Pìa đã tạo cho Sơn La nhiều dạng địa hình: Vùng núi, có địa thế hiểm trở, nhiều đỉnh núi cao xen kẽ các hẻm sâu, mức độ chia cắt sâu và mạnh.
Vùng giữa Sông Đà và Sông Mã hình thành nên 2 cao nguyên lớn là cao nguyên Mộc Châu độ cao từ 800 - 1.000m, diện tích khoảng 2 vạn ha và cao nguyên Sơn La - Nà Sản nằm ở dộ cao 600 - 800m, diện tích khoảng 1,5 vạn ha. Nằm xen kẽ giữa các cao nguyên là vùng lòng chảo, thung lũng với những cánh đồng lúa nước lớn, vừa và nhỏ có quy mô từ 300 - 1000 ha do phù sa các con sông, suối bồi đắp tạo thành.
b) Khí hậu
Sơn La chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng núi, hàng năm có 2 mùa rõ rệt. Mùa đông lạnh và khô, từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, mùa hè nóng ẩm và mưa nhiều từ tháng 4 đến tháng 9.
- Chế độ nhiệt: Nhiệt độ trung bình năm là 200C - 220C, tối cao trung bình 270C và tối thấp trung bình 16,70C, thấp nhất tuyệt đối vào các tháng 12, tháng 1 (0
- 50C). Tổng tích ôn hàng năm trung bình là 7.5500C. Tổng số giờ nắng trung bình
năm là 1.641 giờ. Trung bình số ngày nắng/tháng là 23 ngày.
- Chế độ ẩm: Tổng lượng mưa bình quân là 1.420mm với 118 ngày mưa/năm. trung bình là 150mm/tháng. Mùa mưa kéo dài 6-7 tháng (tháng 4-9), với lượng mưa chiếm 84-92% tổng lượng mưa cả năm, dễ gây ra hiện tượng xói mòn, rửa trôi, trượt lở đất, lũ ống, lũ quét…
Độ ẩm tương đối trung bình năm là 81%, cao nhất trung bình 86-87% (tháng 6,7,8), tối thấp tuyệt đối 6-10% (tháng 1,2,3). Lưọng bốc hơi trung bình năm là 800 mm/năm.
- Yếu tố cực đoan: Sương muối thường xuất hiện mỗi năm vài đợt vào các tháng 12 tháng 1 và gây ảnh hưởng tới tất cả các vùng trong tỉnh ở mức độ khác nhau.
c) Thuỷ văn
Sơn La có hệ thống sông, suối khá dầy, mật độ từ 1,2 - 1,8 km/km2, nhưng phân bố khồng đồng đều giữa các vùng, tập trung ở vùng thấp, có đến 97% diện tích tự nhiên thuộc lưu vực của 2 sông chính là Sông Đà và Sông Mã. Sông Đà chảy qua
địa phận tỉnh dài 253 km, tổng diện tích lưu vực khoảng 9.874km2, Sông Mã chảy
qua tỉnh có độ dài 93 km, diện tích lưu vực 2.800 km2. d) Thổ nhưỡng
Kết quả điều tra đánh gía đất lâm nghiệp tỉnh Sơn La cho thấy:
- Các nhóm đất chủ yếu là đất feralit đỏ vàng (F) và đất mùn Feralit trên núi (H). Các nhóm đất này chiếm 89,7% diện tích đất lâm nghiệp toàn tỉnh.
- Đất có độ dốc cao trên 25o chiếm 86%. Độ dày tầng đất từ trung bình đến
dày, đất có tầng dày trên 100 cm, chiếm 33,5%, tầng dày 50-70cm, chiếm 36,1% và dưới 50 cm, chiếm 30,4%, thành phần cơ giới từ trung bình đến nặng.