徐州市位于华北平原的东南部,域内除中部和东部存在少数丘岗外,大部皆为平原。丘陵海拨一般在100-200米左右,丘陵山地面积约占全市9.4%。丘陵山地分两大群,一群分布于市域中部,山体高低不一,其中贾汪区中部的大洞山为全市最高峰 ,海拔361米;另一群分布于市域东部,最高点为新沂市北部的马陵山,海拔122.9米。平原总地势由西北向东南降低,平均坡度1/7000--1/8000,平原约占土地总面积的90%,海拨一般在30-50米之间。州市地处古淮河的支流沂、沭、泗诸水的下游,以黄河故道为分水岭,形成北部的沂、沭、泗水系和南部的濉、安河水系。境内河流纵横交错,湖沼、水库星罗棋布,废黄河斜穿东西,京杭大运河横贯南北,东有沂、沭诸水及骆马湖,西有夏兴、大沙河及微山湖。
拥有大型水库两座,中型水库5座,小型水库84座,总库容3.31亿立方米,以及众多的桥、函、渠、闸等水利设施,初步形成具有防洪、灌溉、航运、水产等多功能的河、湖、渠、库相连的水网系统。徐州市属暖温带季风气候区,由于东西狭长,受海洋影响程度有差异,东部属暖温带湿润季风气候,西部为暖温带半湿润气候,受东南季风影响较大。年日照时数为2284至2495小时,日照率52%至57%,年气温14℃,年均无霜期200至220天,年均降水量800至930毫米,雨季降水量占全年的56%。气候资源较为优越,有利于农作物生长。主要气象灾害有旱、涝、风、霜、冻、冰雹等。气候特点是:四季分明,光照充足,雨量适中,雨热同期。四季之中春、秋季短,冬、夏季长,春季天气多变,夏季高温多雨,秋季天高气爽,冬季寒潮频袭。资源十分丰富。徐州是全国重要的煤炭产地、华东地区的电力基地,有煤炭、井盐、铁、钛、大理石、石灰石等30多种矿产,储量大、品位高。煤炭已探明储量达39亿吨以上,年产量2500多万吨、占全省95%以上;石膏年开采能力500万吨,为华东地区之首;井盐储量为220亿吨,且品位很高,发展盐化工的资源条件十分优越;徐州电力能源丰富,发电装机容量已达650万千瓦。徐州农副产品资源十分丰富,是国家粮棉生产基地、优质农副产品生产加工出口基地、秸杆养畜示范区、林业科技开发试验示范区和五大蔬菜产区之一,是中国银杏之乡、苹果之乡,还是全国四大胶合板加工基地之一、年生产量占全国五分