寒武系、奥陶系地层，多为较高之山峰，是组成西部山区之主要部分。向东则多出露石炭、二迭系地层，组成山区和山前丘岭岗地。
    禹州境内河流颇多，计有131条，除颍河、湧泉河、兰河、清潩河外，一般多为季节河。夏秋多雨时洪峰激浪，冬春少雨则干涸断流。河流顺地势由西北向东南流去，入黄淮平原，均属淮河水系。
    颍河是境内最大河流，源于登封市境的少室山，由白沙入境，经花石、顺店、火龙、城关、褚河、范坡诸乡镇，流入许昌县境，境内流域面积为978平方公里，其主要支流有磨河、潘家河、湧泉河、管河、书堂河、扒村河和犊水河等。兰河是境内第二大河，是汝河的北支流，其下游又称涧头河，源于市境内西南之乌鸡泉，其流经磨街、文殊等乡，至冀村南入郏县境，流域面积138.5平方公里，其支流有兰河、肖河、青龙河和吕梁河。清潩河源于市北之不过崖山，流经无梁、古城、山货、郭连、朱阁等乡镇，至雷庄入长葛市境，流域面积近100平方公里。
    境内属暖温带季节风型气候，日照充足，冬春多西北风，夏秋多东南风。西北风多晴天，干燥；东南风多雨，较湿润。全年日照时间为2413小时左右，年日照率为54％，年平均气温为14.4℃，最高气温多在七八月间，平均为27.7℃。最低气温在一月份，月平均为0.2℃。年平均降雨量为680毫米。但多集中在七八月份，降雨量为305毫米，占年降雨量的46％。年无霜期为218天。