端州区位于北回归线南侧，为亚热带季风气候。年平均气温21.9摄氏度，年平均降雨量为1613.72毫米，年日照量1815.72小时，阳光充裕，雨量充沛，农作物一年可三熟，物产特别丰富。
端州区地势北高南低，北部是构造剥蚀山地，以东西走向为主体， 中部为冲积平原，大小湖塘低洼呈半球分布，石山岩溶出露在星湖北部，构成具有特色的风景名胜区；南部是堤外江岸的河漫滩，呈狭长的带状分布。                                                                                                                   
自然资源有铅、锌、铜、黄铁矿，石灰石储量丰富。粘板岩石为制作端砚的材料，白石村是端砚的故乡。列于全国"四大名砚"之首的端砚是"文房四宝"之一，唐代已成为贡品，享有"国之瑰宝"的美誉。