一、地形地貌
宜川为渭北高原与黄土丘陵沟壑区过渡地域，境内塬面破碎、沟壑纵横、川塬相间、梁峁遍布。地势由西北向东南倾斜，形成南、西、北高而东低的簸箕状地形，海拔800～1600米，相对高度一般为100～300米。全县最高点为寿峰马平沟梁顶，海拔1710.5米，最低点为集义川口与韩城交界处猴儿川，海拔388.8米。全县地貌大致可分为三类：黄土残塬区、梁状丘陵土石山区、峡谷基岩残丘区。
（一）黄土残塬区
主要分布在仕望河以北和云岩河流域。其特点是：塬面被深沟所切，高低不平，地块零星，层级悬殊，东西长67.5公里，南北宽窄不等；东部一般为24公里左右，西部为15公里左右。该区系黄土塬地形，塬面海拔900～1000米，面积924.9平方公里，占全县总面积的31.5%。塬面为深厚的黄土所覆盖，自西向东微倾，因黄土土质疏松、流水长期冲刷，故塬面被切割成小块沟壑。面积较大的塬有：阁楼塬、高柏塬、牛家佃塬等。地下水位一般较深，水资源缺乏。
（二）梁状丘陵土石山区
主要分布在县境西南部，面积为1214.9平方公里，占全县总面积的41.3%，主要集中在英旺南部、丹州镇南部和秋林镇鹿川西部等，其主要特点是植被良好，且以森林（白皮松、侧柏、小乔木、灌木）为主。沟坡、沟头灌木丛生，耕地少、人口居住少，海拔1000～1400米。该区地貌为土石峁梁丘陵地貌，上部覆盖着不连续的薄层或厚薄不等的黄土，基石由中生代砂岩、页岩组成，其风化层为1～3米。区内稍林密布，植被良好，现代侵蚀较弱，溪流常年不断，河床稳定，在较大的河沟内有河滩地或一、二级阶地分布。南部有灰绿色砂岩或砂质页岩组成的蟒头山、盘古山、八郎山平行东延，沟深坡陡、林木丛生。区内鹿川，起于卖柴沟至老关渡黄河谷口，全长35公里，一般宽度在800米左右，川道内较平坦。大南川自谭家湾止于县城，长15公里，宽502～1100米，川内地势平坦，耕地较多。
（三）峡谷基岩残丘区
主要分布在东部黄河沿岸，包括秋林、寿峰、集义、壶口等乡镇东部，面积799.4平方公里，占全县总面积的27.7%，坡度在20度以上。其特点是：沟多且深、川面狭小、山多秃顶、沟谷山坡岩石外露、土壤贫瘠、植被稀少，海拔在388.8～1296米之间。该区傍黄河一侧地势较陡，基岩峭壁陡峻，峡谷宽广；向西毗连宽梁残塬的部位坡度边缓，黄土层较厚，丘陵顶坡光秃裸露，流水冲刷，剥蚀严重，河谷深切，谷中有谷，阶地缺失。该区除境内主要川道峡谷的下游伸向黄河川谷地外，区内的主要川道有白水川、猴儿川。白水川起于马坪沟至老吉堡，全长64.9公里，宽1000米左右，多耕地，是主要农产区之一。猴儿川起于石台寺，止于舌头岭，全长77.8公里，是宜川的主要农产区和稍林区。
二、地 质
宜川地质构造属华北陆台的鄂尔多斯地台的一部分，其位于鄂尔多斯台向斜的南部，主要由中生代的沉积岩系组成。岩石主要有中细砂岩、长石砂岩、砂质泥岩、泥岩和页岩。硬度4～5级，外露部分一般分布在河谷两侧，大部分岩石底部有渗水现象。土壤以绵土、林地土分布最广，占75%，沙土、胶泥土、垆土、荒地土、绵砂土也有少量分布。一般土层较厚，通常在100～200米之间，只有河谷地区土层较薄，有岩石外露现象。一般土质较好，结构性强，易于地下工事和野战工程构筑，但遇雨雪泥泞，人员车辆不便通行。
三、气 候
宜川属华北气候区，黄土高原副区为暖温带半干旱大陆性季风气候，据气象资料显示，宜川气象有以下特点：
（一）气温
宜川年平均气温为10.0 ℃，极端最高气温40 ℃，极端最低为－23.3℃。冬季寒冷，夏季炎热，温差较大，1月平均气温－5.3℃，7月份平均气温23.2℃。冬季长，夏季短，冬季一般在10月上、中旬开始，次年4月上、中旬结束，长约6个月左右。夏季一般在7月上旬开始，8月上旬结束，仅有月余，春、秋两季一般在70～80天左右。
（二）降水
年平均降水量为521.1毫米，历史最大降水量为843.5毫米（1958年），最少降水量为309.3毫米（1995年）。降水时间分配不均匀，冬春干旱少雨，夏秋湿润多雨，降水多集中于7～9月份。暴雨、冰雹多在夏、秋两季出现，暴雨和阴雨天气易造成山洪暴发，河水泛滥，山体塌方，道路泥泞，交通中断。
降雪一般开始于10月下旬、11月上旬，积雪时间不长，对交通虽有影响，但不突出。
（三）风
全年平均风速为1.8米／秒，最大为12米／秒，瞬间最大风力超过12级。春季大风时漫天黄沙，影响交通。
（四）雾
秋季8～10月出现雾天最多，每天7～10时雾才消散。雾天对作战影响较大。
（五）冻土
冻土初期在10月下旬、11月上旬，平均终期在3月下旬、4月上旬，年最大冻土深度81厘米，从12月至次年3月份对地下施工、构筑工事影响较大。
（六）结冰
结冰初期从每年11月中、下旬开始，次年2月下旬至3月上旬结束，12月至次年2月冰层最厚。因地形复杂，植被分布差异，气温差别较大，平均结冻厚度为26厘米，人畜、车均可涉河而过，对挖掘构筑工事有较大影响。
四、水 系
宜川县由于地处黄土高原丘陵沟壑地带，境内川道、河流附近水源丰富，埋藏较浅，但部分地区水质不良，含碱、氟量较高。塬面地区水源埋藏较深，通常可达50～150米，居民饮水多有困难。境内主要河流有黄河、云岩河、仕望河、鹿儿川河、白水川河、如意川河、猴儿川河等，其中云岩河、仕望河、白水川河、猴儿川河为黄河的一级支流。境内主要水库有刘庄、木头沟、钟楼寺和崖底水库，均属雨水补给型，库容均在100万立方米以上，水质与河水水质相同。
黄 河 为秦晋界河，位于宜川县东界。由延长冯家＃入宜川境泥儿村，经壶口、圪针滩、蛤蟆滩，南至集义镇流湾头舌头岭出宜川境，在宜川流程约166公里，与县境东部相始终，河岸宽800米，水面宽600米，平均比降2‰。壶口段有全国第二大瀑布壶口瀑布。
云岩河 又名汾川河、黑水、库利河。发源于延安市宝塔区劳山东麓九龙泉，东西走向，由云岩膳马桥入宜川境，经云岩镇、新市河，东至高柏乡小河口汇入黄河。境内长47公里，流域面积453.5平方公里，径流量997万立方米，河道平均比降5.3～5.62‰，河宽30～60米，平均流速1.46米／秒。该河上游流经林区，含沙量少，下游穿越黄土沟壑区，植被稀少，含沙量大，树枝状水系，常水量大，水质良好，系常年性河流，汛期时，河水暴涨，水流湍急，易酿致洪害。冰期始于11月中旬，解于3月初，冰层厚20厘米左右。
仕望河 又名县川河。发源于黄龙县圪台乡孟家山，其主要支流有小南川河、西川河和交川河，河流全长99公里，境内河长79公里，流域面积1415平方公里，径流量5519万立方米，于县川口注入黄河。
五、自然资源
宜川境内自然资源较为丰富，主要资源有森林、石油、煤炭等。森林主要分布在西南部，石油主要集中于英旺、交里乡。煤炭主要分布在集义镇、寿峰乡境内。2005年原油产量达到2万吨。
