【地质土壤】  固原市在地层上处于华北地层和祁连地层区内，两区以龙首～六盘深断裂为界。华北地层区的次级单元为陕甘宁盆缘分区，彭阳县和泾源县、原州区的部分地区位于该分区的平凉小区内。其余大部分地区位于河西走廊～六盘山分区的六盘山小区和北祁连分区的靖远～西吉小区内。平凉小区内地层分布特点是：下元古界、寒武系、奥陶系、石炭系至侏罗系均很发育，但因黄土大面积掩盖，仅零星见于残山或沟谷中；下白垩统广泛分布，厚度较大；新生界较发育，遍布全市。六盘山小区地层发育极不完全，缺失古生界、三叠系、侏罗系、上白垩统和古新统。下元古界零星分布。早白垩世接受了巨厚的河湖相碎屑岩沉积，砂岩中具铜矿化。靖远～西吉小区出露最老地层为下元古界，古生界只有中～下泥盆统；新生界分布最广，缺失古新统。大部分地区为第四系黄土覆盖，构成黄土丘陵。

【气候降水】固原地处黄土高原暖温半干旱气候区,是典型的大陆性季风气候,形成冬季漫长寒冷、春季气温多变、夏季短暂凉爽、秋季降温迅速，昼夜温差大，春季和夏初雨量偏少，灾害性天气多，区域降水差异大等气候特征。年平均日照时数2358.9小时，年平均气温7℃，年平均降水量499.7mm，年蒸发量1364.4mm，大于10℃的积温2482℃，无霜期155天。

【河流湖泊】固原市境内有清水河、葫芦河、泾河和祖厉河四大水系，其中清水河、葫芦河、泾河河源均在固原市境内，为出境河流，祖厉河仅在西吉县境内有2条主要支流。清水河流域面积2575平方公里，干流河长81.2公里（原州区），多年平均径流量0.55亿立方米；葫芦河流域面积3278平方公里，干流河长120.1公里（西吉县），多年平均径流量0.73亿立方米；泾河流域面积4183平方公里，干流河长39公里（泾源县），多年平均径流量1.08亿立方米。祖厉河在西吉县境内，流域面积491平方公里，干流不在宁夏境内。

【植物动物】名贵珍稀动物和野生植物有：有脊椎动物273种（国家一级保护动物金钱豹、林麝、金雕、黑鹳、胡兀鹫、中华秋沙鸭等10种，二级保护动物红复锦鸡、鬣羚、豹猫等49种）、无脊椎动物3554种、高等植物1224种（六盘山特有植物紫穗鹅冠草、四花早熟禾、六盘山棘豆及国家重点保护植物水曲柳、桃儿七、黄芪等25种），被称为“西北种质资源基因库”。

【矿产资源】已发现矿种29种：能源矿产有煤、石油、油页岩，金属矿产有铜、铅锌、镁，非金属矿产有石膏、石盐、芒硝、石灰岩、玻璃用长石石英砂岩、铸型用石英砂、玻璃用石英砂、陶瓷粘土、水泥配料粘土、泥炭、建筑用砂、砖瓦用粘土等。此外还有地下水、矿泉水等水气矿产。现阶段开发利用的矿种主要有9种，为煤炭、岩盐、芒硝、建筑石料用灰岩、建筑用白云岩、建筑用砂、砖瓦用粘土、矿泉水、地下水等。其中煤炭资源量27.88亿吨，岩盐资源量17.45亿吨，芒硝资源量1.29亿吨，建筑石料用灰岩资源量2.08亿吨，建筑用白云岩资源量2.3亿吨，建筑用砂资源量2248.62万立方米，砖瓦用粘土资源量1199.2万立方米，地下水40000 m³/d，矿泉水14515.84m³/d。