一、地形。袁州区属低山丘陵地形。南、西、北三面群山环抱，峰峦层叠，地势较高；中部和东部广布丘陵，地势较低。袁河自西向东于区境中部流过，形成一块狭长的河谷平原。按海拔高度和相对高度，全区可划分为山区、丘陵、平原三种地貌。山区主要分布在南面和北面的区境边缘，占全区总面积的21.7%；丘陵分布在区境中部，占全区总面积的60.7%；平原主要分布在区境东部和袁河两岸，以及丘陵地貌中夹插的小块平原，占全区总面积的17.6%。
        二、山脉。袁州区位于罗霄山脉北麓中段，武功山脉北麓。境内较大的支脉有明月山，天台山和丰顶山。明月山位于区境南部，由西南到东南，峰回嶂叠，绵延数十公里，是袁州与安福的天然分界线；境内有海拔1000米以上的山峰12座，主峰太平山海拔1736米，风光秀丽，森林茂密，亚热带树种齐全，是江西著名的旅游胜地。丰顶山位于区境北部，是袁州与万载之间的天然屏障，主峰沙泥坪海拔959.9米，在这一带的峰峦中，有石灰岩天然溶多处，千姿百态的钟乳石，堪称奇观。天台山屹立区境西部，为袁州与萍乡的分界山。
        三、水系。袁州的主要河流为袁河。袁河发源于武功山金顶峰北麓，大致流向自西向东，经芦溪、袁州、分宜、渝水、樟树等区市县，汇入赣江。袁河流入袁州区，经西村、湖田、渥江、彬江等乡镇和中心城区，长达52公里。袁河支流众多，分布均衡。袁河水系的控制流域面积占全区总面积的86.3%。另外，还有慈化镇部分山溪流向万载，汇入锦江；慈化镇和水江乡的少数山溪，分别流向浏阳和萍乡，汇入湘江；洪江乡部分山溪流向安福，汇入泸水。全区年平均径流量约为184亿立方米，基本上能够满足工农业生产和人民生活的需要。
        四、气候。袁州属中亚热带季风型湿润性气候。全年平均气温17.2℃。全年有效积温为4295℃—5340℃，保证率为80%；总日照时间为1532小时。无霜期272天。
        五、土壤。袁州土壤类型，主要有山地草甸土、山地黄棕壤、山地黄壤、石灰土、水稻土、潮土等到7个土类。山地草甸土占全区土地总面积的2%左右；山地黄棕壤占4%左右；山地黄壤占5%左右；山地红壤一般分布在丘陵地区，占全区土地总面积 的40%左右；石灰土约占30%；水稻土约占全区土地总面积的17%；潮土主要分布在袁河及其支流两岸，占全区土地总面积的2%左右。
        六、资源。袁州区自然资源丰富。1、矿产资源有钽、铌、锂 、钨、钼、铜、锌、铅、铁、锰、金、煤、磷、石英、白云石、石灰石、高岭土、紫砂泥等20多种。经初步勘查，钽铌金属储量1.9万吨，钨储量1.2万吨，煤储量1.9亿吨，石英储量9400万吨，石灰石储量8亿吨，高岭土储量5000万吨，其中钽铌矿为江西有色金属“五朵金花”之一，为国家重点开采项目。2、林业资源现有树木品种62科、1100多种，属国家重点保护的有水杉、华木莲、红豆杉、竹柏、鹅掌楸等，其中华木莲为袁州区特有树种，并被评为宜春市“市花”。全区活立木蓄积量200余万立方米、毛竹蓄积量3000余万株。3、农作物资源以稻、麦、麻、豆、油、果为大宗，有30个多种类、340多个品种。4、畜禽资源。家养对象以猪、牛、羊、兔、鸡、鹅、鸭为主，珍贵野兽有虎、豹、豺、猴、野牛、红毛狗等。5、鱼类资源有9目80余种。