地质地貌 境内地势东北部高，西部和南部低，呈扇形倾斜状。县内最高处为苍山，海拔394.7米，最低处在新沭河下游，海拔22米。境内地貌以缓坡丘陵为主，大致分为平原、低山、丘陵3种类型。平原面积占总面积的23.36%，多分布于县内西部沭河沿岸；山地占3.82%，多分布于县境东北部；丘陵占72.82%，分布于平原与山地之间。全县有大小山峰44座，海拔高度均在400米以下，山峰坡度多数大于15度。境内有长度10公里以上的河流13条，除镇武河外，皆为沭河、新沭河水系，总流域面积862.35平方公里（不包括穆疃河、凉泉子河）。沭河在临沭境内长69公里，为最长过境河流。
气候 县境属于暖温带季风区半湿润大陆气候，寒暑交替，四季分明。春季温暖，光照充足；夏季湿热，雨量充沛；秋季清爽，气候宜人；冬季较冷，雨雪稀少。历年平均气温13.6℃。年均降水量857.0毫米。年平均日照2326.0小时。平均相对湿度为70%。
自然资源 全县土地总面积10.10万公顷。丘陵、山地盛产花生、地瓜，又是林、果、茶、烟的主要产区；沭河冲积平原土层深厚，土质肥沃，得水之利，是小麦、玉米、蔬菜、杞柳生产基地。
地表水多年平均径流量3.20亿立方米，可利用水量全年平均1.57亿立方米；过境客水量沭河年平均11.22亿立方米，分沂入沭水道0.93亿立方米，自黄白沟流入500万立方米，自青云拦河坝引入1.0亿立方米，总计13.2亿立方米。地下水多年平均总储量1.91亿立方米，其中静储量1.43亿立方米，可开采量为0.5亿立方米。
矿产资源主要有重晶石、金刚石、金红石、大理石、石英石、金矿、优质矿泉水等20余种。
主要动物类资源100余种；植物资源，主要的乔、灌木类分属于39科、220余种；其他草本类、水生生物亦有数百种。