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전체적인 지세는 동부에서 서남쪽으로 열린 형태이다. 군의 북동부는 천왕산(619m)·묘봉산(513m)·수봉산(593m) 등이 경상북도와 경계를 이루며 솟아 있고, 영취산(737m)과 열왕산(663m)이 동쪽 밀양군과 경계를 이룬다.
동부지역에 위치한 화왕산(757m)은 군내에서 가장 높은 산으로 창녕의 진산이며, 영취산(일명 영축산)은 영산현의 진산이었다. 북서부와 서부에는 구룡산(208m)·구진산(300m)·고운봉(241m) 등 높이 200m 내외의 구릉성 산지가 분포한다. 낙동강이 군의 서쪽과 남쪽을 흐르면서 합천군·의령군·함안군 등과 경계를 이루며, 이방면과 남지읍에서 황강과 남강을 각각 합류한다.
그밖에 계성천·청도천·온정천·길곡천 등 북동부 산지에서 발원한 소하천들도 낙동강에 유입한다. 낙동강의 배후와 소지류의 계곡을 따라 넓은 배후습지가 형성되어 늪과 못이 많다. 이는 빙기 때 본류 및 지류의 하곡이 침식을 받아 깊은 개석곡이 형성되고, 그후 해수면 상승과 더불어 본류에서의 운반퇴적물이 지류에 비해 많아 범람시 지류의 입구가 먼저 막혀 자연제방의 형성과 함께 배후에 형성된 것이다.
영산면의 장척늪(장척호), 계성면의 번개늪(번개호), 유어면·이방면 경계의 우포가 대표적인 배후습지이다. 홍수 때 범람을 막기 위하여 대규모 인공제방이 축조되어 있으며, 남지읍에는 피수대 기능을 하는 제방이 축조되어 있다. 지질은 화왕산 일대의 화강암지역을 제외하고 대부분 중생대 경상계의 신라통지층이 분포한다.
연평균기온이 13.1℃ 내외로 비교적 온난하며, 8월평균기온 26.3℃ 내외, 1월평균기온 -1.3℃ 내외로 기온의 연교차가 크다. 연평균강수량은 1,053㎜로 비교적 적고, 계절적으로 강수가 6, 7월에 편중되어 한발과 홍수의 피해를 자주 입는다.
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