湖北省处于我国地势第二级阶梯向第三级阶梯过渡地带。鄂西山地为第二级阶梯的东部边缘，其余部分属第三级阶梯。
全省地貌类型多样，山地、丘陵岗地和平原兼备。山地约占全省总面积的55.5%，丘陵和岗地占24.5%，平原湖区占20%。水面面积约占全省总面积的十分之一，素有千湖之省之称。全省地形可分为鄂西山地、鄂东北低山丘陵、鄂东南低山丘陵和江汉平原4区。鄂西北山地，属秦岭山脉大巴山东段，为武当山、荆山、大神农架诸山所踞；地貌以中山为主，海拔在1000~1500米之间。山地内有断裂河谷及陷落盆地，较大者有长江三峡谷地、汉江上游谷地等；鄂东北低山丘陵地形破碎，多岗地和丘陵；鄂东南低山丘陵是幕阜山脉的一部分，地势南高北低，岭谷相间。幕阜山地向江汉平原过渡的丘陵地带喀斯特地貌发育。
江汉平原主要由长江、汉江及其大小支流和湖泊的近代沉积物构成，中心部分厚200米以上，地势平坦，土壤肥沃，除平原边缘岗地外，海拔多在35米以下，略呈由西北向东南倾斜的趋势。平原河网交织，湖泊众多，堤垸纵横。全省西、北、东三面被武陵山、巫山、大巴山、武当山、桐柏山、大别山、幕阜山等山地环绕，山前丘陵岗地广布，中南部为江汉平原，与湖南省洞庭湖平原连成一片。因此，全省地势呈三面高起、中间低平、向南敞开、北有缺口的不完整盆地。地势高低相差相当悬殊，西部号称华中屋脊的神农架，最高峰神农顶，海拔达3105米，为本省最高山峰，也是华中一带最高山峰；最低点为龙感湖湖底，海拔10米。湖北省境内主要河流有长江、汉江、沮漳江、清江、官渡河等。河流总长度达3.5万多千米，其中长江省内流径长达1061千米，汉江省内流径长达928千米。省境内淡水湖泊众多，多分布在江汉平原上。
湖北省属于北亚热带季风气候，光照充足，热量丰富，无霜期长，降水充沛，雨热同季。全省年均气温15~17℃，7月均气温27~29°C，1月均气温3-4℃;无霜期210~280天不等，年降水量800~1600毫米，自东南向西北逐步减少。