山城区属北温带大陆性气候，浅山丘岭地貌。一年四季分明，光照充足，气候温和，年平均气温14.2℃，无霜期220天左右。年日照时数平均2331.6小时，日照率为53.2%。地势西北高，东南低，海拔高度400米—150米。主要河流汤河、羑河在东部汤阴县境内汇合后流入卫河。区域内气候温和，土层深厚，物产丰富。农作物以小麦、玉米、棉花、蔬菜和林果为主；矿产资源已发现和开采的有煤炭、瓦斯气、二氧化碳、水泥灰岩、白云岩、麦饭石等30余种。其中煤炭储量16亿吨，水泥灰岩储量60亿吨。