文昌市属于低丘台地平原地带。平均海拔高度42.55米，地势由西南内陆向东北沿海倾斜。东北部地势平坦属于平原阶地，海拔在50米以下，唯有铺前镇七星岭（海拔117米）、翁田镇抱虎岭（207米）龙楼镇铜鼓岭（388米）三座孤丘分布在东北沿海上。西南部地势起伏不平，属于低丘台地，海拔在50~150米之间，超过150米的很少。全市地貌分为五大类：平原阶地299.28万亩，占土地总面积的84.8%；台地28.64万亩，占8.1%；低丘17.86万亩，占5.1%；还有滨海沙滩5.6万亩，占1.6%；孤丘1.42万亩，占0.4%。

文昌市属热带北缘沿海地带，具有热带和亚热带气候特点，属热带季风岛屿型气候。光、水、湿、热条件优越，全年无霜冻，四季分明。年平均温度23.9℃，多年在23.4～24.4℃之间，年最低气温0.3～6.6℃，出现在1月份。年平均>10℃积温为8474.3℃，。年平均日照1953.8小时。夏日日照最长是13.19小时，冬日日照仅10.57小时。年太阳辐射总能量为108.8～115.0千卡/平方厘米。雨量丰富，但时空分布不均，干、湿季明显，春旱突出，常年降雨量1721.6毫米，平均1529.8～1948.6毫米。雨季主要集中在5～10月份间的汛期，雨量占全年的80%，对于发展热带农业生产条件十分有利。但也有不利的因素，就是雨季主要集中在5～10月份间，而11～4月降雨量仅占全年的20%左右，是造成该市历史性春旱的主要原因；再的是8～11月间该市常受到强热带风暴和台风的影响，年平均发生2.6个，使之造成农作物以及人民生活财产的损失；另外在清明前后的清明风80%的年份都有发生，常造成早稻受害而减产。这三种原因制约着该市农业生产的"低而不稳"。
文昌市常年平均湿度为87%，最小湿度为34%。