武烈河流域地势北高南低，整个流域均属土石山区。周围群山环抱，沟壑交错，山高坡陡，地形复杂。 流域处于暖温带和寒温带过渡地带，属大陆性燕山山地气候，全年受西伯利亚冷气团和副热带太平洋气团的影响，四季分明。春季干旱少雨天气多变，夏季高温多雷雨，秋季天高气爽昼暖夜凉，冬季寒冷干旱少雪。流域内大部分地区植被较好，植被覆盖率达 42%，上游好于下游，高海拔好于低海拔，阴坡好于阳坡。