貴州的氣候溫暖濕潤，屬亞熱帶濕潤季風氣候區。氣溫變化小，冬暖夏涼，氣候宜人。2002年，省會貴陽市年平均氣溫為14.8℃，比上年提高0.3℃。從全省看，通常最冷月（1月）平均氣溫多在3℃～6℃，比同緯度其他地區高；最熱月（7月）平均氣溫一般是22℃～25℃，為典型夏涼地區。降水較多，雨季明顯，陰天多，日照少。2002年，9個市州地所在城市中，降水量最多是興義市，為1480毫米；最少的是畢節市，為687.9毫米。受季風影響降水多集中於夏季。境內各地陰天日數一般超過150天，常年相對濕度在70%以上。受大氣環流及地形等影響，貴州氣候呈多樣性，“一山分4季，十裏不同天”。另外，氣候不穩定，災害性天氣種類較多，幹旱、秋風、淩凍、冰雹等頻度大，對農業生產危害嚴重。
貴州土壤麵積共159100平方千米，占全省土地麵積的90.4%，土壤的地帶性屬中亞熱帶常綠闊葉林紅壤—黃壤地帶。中部及東部廣大地區為濕潤性常綠闊葉林帶，以黃壤為主；西南部為偏幹性常綠闊葉林帶，以紅壤為主；西北部為具北亞熱成分的常綠闊葉林帶，多為黃棕壤。此外，還有受母岩製約的石灰土和紫色土、粗骨土、水稻土、棕壤、潮土、泥炭土、沼澤土、石炭土、石質土、山地草甸土、紅黏土、新積土等土類。對於農業生產而言，貴州土壤資源數量明顯不足，可用於農、林、牧業的土壤僅占全省總麵積的83.7%。貴州植被豐厚，具有明顯的亞熱帶性質，組成種類繁多，區係成分複雜。全省維管束植物（不含苔蘚植物）共有269科、1655屬、6255種（變種）。植物區係以熱帶及亞熱帶性質的地理成分占明顯優勢，如泛熱帶分布、熱帶亞洲分布、舊世界熱帶分布等地理成分占較大比重，溫帶性質的地理成分也不同程度存在。此外，還有較多的中國特有成分。由於特殊的地理位置，貴州植被類型多樣，既有中國亞熱帶型的地帶性植被常綠闊葉林，又有近熱帶性質的溝穀季雨林、山地季雨林；既有寒溫性亞高山針葉林，又有暖性同地針葉林；既有大麵積次生的落葉闊葉林，又有分布極為局限的珍貴落葉林。植被在空間分布上又表現出明顯的過渡性，從而使各種植被類型在地理分布上相互重疊、錯綜，各種植被類型組合變得複雜多樣。
貴州河流處在長江和珠江兩大水係上遊交錯地帶，有69個縣屬長江防護林保護區範圍，是長江、珠江上遊地區的重要生態屏障。全省水係順地勢由西部、中部向北、東、南三麵分流。苗嶺是長江和珠江兩流域的分水嶺，以北屬長江流域，流域麵積115747平方千米，占全省國土麵積的65.7%，主要河流有烏江、赤水河、清水江、洪州河、錦江、鬆桃河、鬆坎河、牛欄江、橫江等。苗嶺以南屬珠江流域，流域麵積60420平方千米，占全省國土麵積的34.3%，主要河流有南盤江、北盤江、紅水河、都柳江、打狗河等。大體上，貴州河流數量較多，處處川流不息，長度在10千米以上的河流有984條，2002年，全省河川徑流量達到1145.2億立方米。貴州河流的山區性特征明顯，大多數的河流上遊河穀開闊，水流平緩，水量小；中遊河穀束放相間，水流湍急；下遊河穀深切狹窄，水量大，水力資源豐富。
由於特定的地理位置和複雜的地形地貌，使貴州的氣候和生態條件複雜多樣，立體農業特征明顯，農業生產的地域性、區域性較強，適宜於進行農業的整體綜合開發，適宜於發展特色農業。
貴州是國內自然資源豐富的省區之一，有著極為突出的資源優勢，尤以能源、礦產、生物、旅遊資源得天獨厚，最具特色。
全省土地資源以山地、丘陵為主，平壩地較少。山地麵積為108740平方千米，占全省土地總麵積的61.7%，丘陵麵積為54197平方千米，占全省土地總麵積的30.8%；山間平壩區麵積為13230平方千米，僅占全省土地總麵積的7.5%。這種地理特點，使得可用於農業開發的土地資源不多，特別是近年來，由於人口增多，非農業用地增多，耕地麵積不斷縮小。2002年底，全省實有耕地麵積176.94萬公頃（100公頃＝1平方千米），比上年減少6.29萬公頃，人均耕地麵積不到0.05公頃，遠低於全國平均水平。貴州耕地不僅麵積小，且質量也不高。土層較厚、肥力較高、水利條件好的耕地所占比重低。
貴州能源資源富集。水、電、煤多種能源兼備，水能與煤炭優勢並存，水火互濟。水能資源蘊藏量為1874.5萬千瓦，居全國第六位，其中可開發量達1683.3萬千瓦，占全國總量的4.4%，特別是水位落差集中的河段多，開發條件優越。全省發電裝機容量逐年擴大，到2002年，發電量達到547.12億千瓦小時，在全國各省區市中居第十二位，在西部地區居第二位。