Bình Dương là một tỉnh nằm ở vị trí chuyển tiếp giữa sườn phía nam của dãy Trường Sơn, nối nam Trường Sơn với các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long, là tỉnh bình nguyên có địa hình lượn sóng từ cao xuống thấp dần từ 10m đến 15m so với mặt biển. Địa hình tương đối bằng phẳng, thấp dần từ bắc xuống nam. Nhìn tổng quát, Bình Dương có nhiều vùng địa hình khác nhau như[8]:

• Vùng thung lũng bãi bồi: phân bố dọc theo các sông Đồng Nai, sông Sài Gòn và sông Bé. Đây là vùng đất thấp, phù sa mới, khá phì nhiêu, bằng phẳng, cao trung bình 6 – 10m.
• Vùng địa hình bằng phẳng: nằm kế tiếp sau các vùng thung lũng bãi bồi, địa hình tương đối bằng phẳng, có độ dốc 3 – 120, cao trung bình từ 10 – 30m.
• Vùng địa hình đồi thấp có lượn sóng yếu: nằm trên các nền phù sa cổ, chủ yếu là các đồi thấp với đỉnh bằng phẳng, liên tiếp nhau, có độ dốc 5 – 120, độ cao phổ biến từ 30 – 60m.

Đất đai Bình Dương rất đa dạng và phong phú về chủng loại. Các loại đất như đất xám trên phù sa cổ, có diện tích 200.000 ha phân bố trên các huyện Dầu Tiếng, thị xã Bến Cát, thành phố Thuận An, thành phố Thủ Dầu Một. Đất nâu vàng trên phù sa cổ, có khoảng 35.206 ha nằm trên các vùng đồi thấp thoải xuống, thuộc các thị xã Tân Uyên, huyện Phú Giáo, khu vực thành phố Thủ Dầu Một, thành phố Thuận An và một ít chạy dọc quốc lộ 13. Đất phù sa Glây (đất dốc tụ), chủ yếu là đất dốc tụ trên phù sa cổ, nằm ở phía bắc thị xã Tân Uyên, huyện Phú Giáo, thị xã Bến Cát, huyện Dầu Tiếng, thành phố Thuận An, thành phố Dĩ An, đất thấp mùn Glây có khoảng 7.900 ha nằm rải rác tại những vùng trũng ven sông rạch, suối.

Khí hậu ở Bình Dương cũng như chế độ khí hậu của khu vực miền Đông Nam Bộ, nắng nóng và mưa nhiều, độ ẩm khá cao. Vào những tháng đầu mùa mưa, thường xuất hiện những cơn mưa rào lớn, rồi sau đó dứt hẳn. Những tháng 7,8,9, thường là những tháng mưa dầm. Có những trận mưa dầm kéo dài 1–2 ngày đêm liên tục. Đặc biệt ở Bình Dương hầu như không có bão, mà chỉ bị ảnh hương những cơn bão gần. Nhiệt độ trung bình hàng năm ở Bình Dương từ 26 °C–27 °C. Nhiệt độ cao nhất có lúc lên tới 39,3 °C và thấp nhất từ 16 °C–17 °C (ban đêm) và 18 °C vào sáng sớm. Vào mùa khô, độ ẩm trung bình hàng năm từ 76%–80%, cao nhất là 86% (vào tháng 9) và thấp nhất là 66% (vào tháng 2). Lượng mùa mưa trung bình hàng năm từ 1.800–2.000 mm. Chế độ gió tương đối ổn định, Bình Dương có hai hướng gió chủ đạo trong năm là gió Tây – Tây Nam và gió Đông – Đông Bắc. Gió Tây – Tây Nam là hướng gió thịnh hành trong mùa mưa và hướng gió Đông – Đông Bắc là hướng gió thịnh hành trong mùa khô. Tốc độ gió bình quân khoảng 0,7m/s, tốc độ gió lớn nhất quan trắc được là 12m/s thường là Tây – Tây Nam. Với khí hậu nhiệt đới mang tính chất cận xích đạo, nền nhiệt độ cao quanh năm, ẩm độ cao và nguồn ánh sáng dồi dào, rất thuận lợi cho phát triển nông nghiệp, đặc biệt là trồng cây công nghiệp ngắn và dài ngày. Khí hậu Bình Dương tương đối hiền hoà, ít thiên tai như bão, lụt,...[9]

Chế độ thủy văn của các con sông chảy qua tỉnh và trong tỉnh Bình Dương thay đổi theo mùa: mùa mưa nước lớn từ tháng 5 đến tháng 11 (dương lịch) và mùa khô (mùa kiệt) từ tháng 11 đến tháng 5 năm sau, tương ứng với 2 mùa mưa nắng. Bình Dương có ba con sông lớn, nhiều rạch ở các địa bàn ven sông và nhiều suối nhỏ khác. Về hệ thống giao thông đường thủy, Bình Dương nằm giữa ba con sông lớn, nhất là sông Sài Gòn. Bình Dương có thể nối với các cảng lớn ở phía nam và giao lưu hàng hóa với các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long.

Tài nguyên rừng

Do đặc điểm khí hậu nhiệt đới ẩm và đất đai màu mỡ, nên rừng ở Bình Dương xưa rất đa dạng và phong phú về nhiều chủng loài. Có những khu rừng liền khoảnh, bạt ngàn. Rừng trong tỉnh có nhiều loại gỗ quý như căm xe, sao, trắc, gõ đỏ, cẩm lai, giáng hương... Rừng Bình Dương còn cung cấp nhiều loại dược liệu làm thuốc chữa bệnh, cây thực phẩm và nhiều loài động vật, trong đó có những loài động vật quý hiếm.

Khoáng sản

Cùng với những giá trị quý giá về tài nguyên rừng, Bình Dương còn là một vùng đất được thiên nhiên ưu đãi chứa đựng nhiều loại khoáng sản phong phú tiềm ẩn dưới lòng đất. Đó chính là cái nôi để các ngành nghề truyền thống ở Bình Dương sớm hình thành như gốm sứ, điêu khắc, mộc, sơn mài,... Bình Dương có nhiều đất cao lanh, đất sét trắng, đất sét màu, sạn trắng, đá xanh, đá ong nằm rải rác ở nhiều nơi, nhưng tập trung nhất là ở các thành phố Dĩ An, Tân Uyên, thành phố Thuận An và thành phố Thủ Dầu Một.

Môi trường

Với tốc độ đô thị hóa ngày càng tăng của Bình Dương, môi trường ở Bình Dương đang bị ô nhiễm trầm trọng. Bình Dương có lượng nước thải rất lớn và rất ô nhiễm. Tổng lượng nước thải một ngày của Bình Dương khoảng 190.000 m3 trong đó có tới 1/3 là nước thải công nghiệp. Môi trường nước tiếp nhận các nguồn nước này là hồ, kênh, mương và sông gây nên tình trạng ô nhiễm phải thông cống nghẹt Bình Dương. Hầu hết các cơ sở đều xả nước thải xuống các sông thoát nước chính của thành phố. Nhiều tài liệu cho thấy nước Bình Dương xuất hiện các chất có chứa chất lơ lửng, nước bị ô nhiễm hóa học, cơ học các kim loại nặng rất cao. Tầng nước ngầm cung cấp nước cho các nhà máy hiện nay cũng đã bị ô nhiễm và phải sử dụng biện pháp hút hầm cầu Bình Dương. Từ kết quả quan trắc cho thấy nồng độ bụi lơ lửng của các khu công nghiệp đang có xu hướng tăng dần.[10]

Theo số liệu thống kê năm 2012, trung bình mỗi ngày trên địa bàn tỉnh thải ra khoảng 900-1.000 tấn chất thải rắn sinh hoạt từ các hộ dân, các cơ quan, xí nghiệp (bình quân mỗi ngày một người thải ra khoảng 0,56 - 0,62 kg chất thải rắn đô thị), khoảng 7.700 tấn chất thải rắn công nghiệp từ các cơ sở công nhiệp, các khu công nghiệp, cụm công nghiệp (trong đó có khoảng 290 tấn chất thải nguy hại). Với hiện trạng thu gom rác tại thời điểm này thì tỷ lệ chất thải rắn thông thường được thu gom xử lý khoảng 87%, tỷ lệ chất thải nguy hại được thu gom xử lý khoảng 78%, tỷ lệ chất thải bệnh viên được thu gom xử lý khoảng 97%. Vào thời điểm này, lượng chất thải rắn được thu gom tái chế khoảng 90-100 tấn/ngày (chiếm 10%), lượng chất thải công nghiệp được thu gom tái chế khoảng 5.390 tấn/ngày (chiếm 70%), lượng chất thải công nghiệp nguy hại được thu gom tái chế khoảng 87 tấn/ngày (chiếm 30%), riêng đối với chất thải y tế thì không có khả năng tái chế.[11]

Sự hình thành các khu đô thị, các KCN, cụm sản xuất cùng với quá trình khai thác khoáng sản với quy mô lớn (chủ yếu tập trung tại phía Đông của thành phố Dĩ An, phía Nam của thị xã Tân Uyên và phường Mỹ Phước của thị xã Bến Cát) đã làm biến đổi bề mặt địa hình của khu vực, làm mất đi những đường nét tự nhiên, gây nhiều tác động tiêu cực như thúc đẩy quá trình rửa trôi bề mặt và xâm thực bào mòn các bề mặt sườn.

Để đảm bảo phát triển hài hòa giữa kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường, tỉnh Bình Dương đã đặt ra các mục tiêu cụ thể về môi trường đến 2015 như sau: tỷ lệ chất thải rắn được thu gom và xử lý đạt 95%, tỷ lệ chất thải y tế được thu gom và xử lý đạt 100%; hộ dân thành thị sử dụng nước sạch đạt tỷ lệ 99%, các hộ nông dân được sử dụng nước hợp vệ sinh đạt tỷ lệ 98% và tỷ lệ che phủ rừng, cây lâm nghiệp, cây lâu năm đạt 57%. Chú trọng gắn kết quy hoạch tổng thể kinh tế xã hội, quy hoạch ngành với quy hoạch khai thác tài nguyên và chiến lược bảo vệ môi trường. Quản lý, bảo vệ và sử dụng tài nguyên chặt chẽ, tiết kiệm phục vụ cho phát triển kinh tế xã hội của địa phương, tiến dần đến việc hạn chế và cấm dần việc khai thác tài nguyên. Ngăn chặn tình trạng ô nhiễm môi trường, phục hồi và nâng cao chất lượng môi trường nước trên các sông Sài Gòn, Đồng Nai.[12]