我市處於浙西山地丘陵、浙東丘陵山地和浙北平原三大地貌單元的交匯地帶，地貌較為復雜。在地質構造上，紹興-江山斷裂位於市區西側，上虞-龍泉隆起帶位於市區中部，在內外營力的相互作用下，形成了群山環抱、盆地內涵、平原集中的地貌特征。地形骨架略呈 "山 "字形：龍門山綿亙於城西，會稽山聳立於城中紹興、諸暨、嵊縣之間，四明山、天臺山蜿蜒於城東、東南；西面的浦陽江和東面的曹娥江以會稽山為分水嶺自南向北流入錢塘江，浦陽江流經的諸暨盆地交錯於龍門山、諸暨和嵊縣之間，平原集中於平原地帶。浦陽江流經的諸暨盆地交錯於龍門山和會稽山之間，曹娥江流經的新嵊盆地和三界張鎮盆地位於會稽山、四明山和天臺山之間，市區北部為邵峪平原。因此，我市的地形可概括為 "四山、三盆、兩河、壹平原"。全境地勢由西南向東北傾斜。四山 "主脈平均海拔在 500 米以上，主峰海拔在 1000 米以上。會稽山脈主峰東白山位於諸暨小董鄉境內，海拔 1194.6 米，為全市最高峰；境內龍門山脈最高峰三界尖位於諸暨龍門鄉境內，海拔 1015.2米；四明山脈主峰四明山，位於嵊縣四明鄉，海拔1012米；天臺山脈境內最高峰菩提峰，位於新昌小角鄉，海拔996米。中部多為海拔 500 米以下的丘陵和階地，散布著大小不等的河谷盆地，地貌顯得低矮破碎。三個河谷盆地底部的海拔高度大多在 10 至 50 米之間。北部的紹虞平原和曹娥、浦陽兩江下遊地區，海拔不到 10 米。諸暨地勢最低的 "湖田 "地區，海拔僅3.1米。
紹興河湖密布，以 "水鄉 "聞名海內外。受山地走向和亞熱帶季風氣候的制約，河流普遍具有流量充沛、水位季節性變化大、壹年有兩個汛期、上遊水力資源豐富、下遊有潮水頂托等特點。境內主要有曹娥江、浦陽江、鑒湖水系匯入錢塘江；浙東運河自東向西橫貫北部，溝通南北諸河，交織成北部平原地區河流密度較大的河網系統。此外，上虞尚有部分河溪屬於甬江水系，諸暨尚有極小部分屬於壺源江，經富陽直接註入富春江。
紹興境內土壤類型多，分布復雜，性狀各異，土質較好，較適宜農業利用。就類型而言，除地帶性紅壤、黃壤外，還廣泛分布著隱域水稻土、潮土、鹽土和紫色土、石灰巖土、中基性火山土、粗骨土、石質土、新積土等9個土類。全市土***分為11個土類、21個亞類、65個土屬、101個土種。豐富的土壤資源為農、林、牧、副、漁綜合發展和各種名、優、特產品生產提供了有利條件。
紹興自然植被種類繁多，據調查，***有153科、449屬、87.9種。其中，以天然林植被為主（森林覆蓋率46.2%），有針葉林、闊葉林、灌木林、混交林、竹林和鹽生等6大類。在人工栽培的糧油作物、經濟作物和觀賞植物中，糧油作物和經濟作物分別有 100 多個品種；蔬菜作物有 33 類 128 個品種；花卉作物（含野生）有 600 多個品種 800 多個品種。境內動物資源豐富，有家畜、家禽、家魚、家蜂4大類，170余種；野生動物種類繁多，有獸類80余種，鳥類100余種，爬行類70余種，兩棲類20余種，水生動物僅河口回遊性、湖泊定居性、溪流半回遊性魚類就有11目、24科、87種。在各種動植物中，具有藥用價值的有 1200 余種，其中中藥材資源植物 1000 余種，動物 200 余種。由於森林銳減、環境汙染、生態破壞、生物物種內部種間鬥爭等諸多原因，自然界生物物種有的已經滅絕，有的瀕臨滅絕。
鐵礦是我市主要礦產之壹，多年來累計探明儲量7751.4萬噸，尚有儲量4508.37萬噸，占全省鐵礦總儲量的75.5%。銅礦資源豐富，累計探明儲量（金屬量）25.85萬噸，保有儲量20.2萬噸，占全省的62.6%。鉛鋅資源也很豐富，累計探明儲量 57.87 萬噸，其中鋅儲量 52.53 萬噸，保有儲量 48.19 萬噸。金也是主要礦產之壹，集中分布在紹興平水-諸暨璜山這壹狹長地帶。金礦床分布在紹興平原的何山、諸暨璜山、寺下畈、馬蠡、桐木林等6處，另有西丘銅礦、七灣鉛鋅礦3處伴生金礦。探明儲量12639.96公斤，保有儲量8885.41公斤，占全省的42.4%。石煤資源極為豐富，主要分布在諸暨、紹興縣境內，已探明礦藏有紹興獅子山、諸暨下渡、橋頭、紅馬塢、盛家塢、長嵐等6處。累計探明儲量4.26億噸，保有儲量4.1億噸，遠景儲量可達10億噸，居全省首位。螢石資源相當豐富，礦床（點）近百個，其中大型礦床 1 個，中型礦床 4 個。已探明礦床 4 個，即嵊縣細石和三溪、諸暨西山、新昌西坑，探明儲量 252.3 萬噸，保有儲量 239.6 萬噸，占全省總量的 10.5%。此外，矽石、硫鐵礦、石灰石、瓷石土、高嶺土、花崗巖等非金屬礦產儲量也十分豐富。
我市地處亞熱帶季風氣候區，季風顯著，四季分明，氣候溫和濕潤多雨。但由於地處中緯度，地形較為復雜，小氣候差異明顯，災害性天氣頻繁。全市年平均氣溫 16.2～16.5℃。四季氣溫（1 月、4 月、7 月和 10 月的氣溫代表冬、春、夏、秋四季的氣溫分布）：1 月（冬季）全市平均氣溫 3.9～4.4 ℃?；7 月（夏季）全市平均氣溫 28.2～28.7 ℃?；4 月（春季）全市平均氣溫 28.2 ℃?；10 月（秋季）全市平均氣溫 17.7～18.3 ℃。全市年平均無霜期為 234 至 246 天。年降水量為 1,301 至 1,465 毫米。