Cà Mau là tỉnh đồng bằng ven biển, nằm trong khu vực nội chí tuyến bắc bán cầu, cận xích đạo, đồng thời nằm trong khu vực gió mùa châu Á nên khí hậu Cà Mau ôn hoà thuộc vùng cận xích đạo, nhiệt đới gió mùa, có 2  mùa mưa nắng rõ rệt.

Rừng ở Cà Mau bao gồm rừng ngập mặn ven biển và rừng tràm ngập úng phèn. Đây là 2 hệ sinh thái rừng đặc thù ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long, có năng suất sinh học cao, đặc biệt rừng ngập mặn ven biển và rừng tràm U Minh Hạ có vai trò quan trọng đối với cân bằng sinh thái vùng ven biển, điều hòa khí hậu và phòng hộ ven biển.

Cà Mau là tỉnh có 3 mặt tiếp giáp với biển, diện tích lãnh hải khoảng 67.000 km2. Đây là vùng biển có trữ lượng hải sản lớn và phong phú cả về chủng loại.

Cà Mau là vùng đất mới do phù sa bồi tụ, được hình thành bởi 2 dòng hải lưu ở biển Đông và Vịnh Thái Lan, nhận phù sa của sông Cửu Long bồi đắp. Nhìn chung đất đai của tỉnh là đất trẻ, mới được khai phá sử dụng, có độ phì nhiêu trung bình khá, hàm lượng chất hữu cơ cao nhưng do bị nhiễm phèn, nhiễm mặn nên thích hợp cho việc nuôi trồng thủy sản, trồng rừng ngập mặn, ngập lợ.

Biển Cà Mau đã phát hiện có trữ lượng dầu khí khá lớn, nhiều triển vọng khai thác và phát triển công nghiệp dầu khí. Theo báo cáo quy hoạch tổng thể phát triển khí Tây Nam và nghiên cứu khả thi đường ống dẫn khí Tây Nam của Tổng công ty Dầu khí Việt Nam, tại vùng bồn trũng Malay - Thổ Chu phía Tây Nam đã có các phát hiện về khí có giá trị tại khu vực PM – 3 - CAA. Chỉ riêng các khu vực đang thăm dò, khai thác và một số lô có tài liệu khảo sát đã cho trữ lượng tiềm năng khoảng 172 tỷ m3, trong đó đã phát hiện 30 tỷ m3. Khả năng phát triển và khai thác tối đa các mỏ khí dự báo có thể đạt sản lượng khai thác đỉnh là 8,25 tỷ m3/năm.

Cà Mau là tỉnh cực nam của Việt Nam, thuộc khu vực Đồng bằng châu thổ sông Cửu Long, được tái lập ngày 01/01/1997. Lãnh thổ gồm 2 phần: phần đất liền và vùng biển chủ quyền.

Cà Mau là vùng đồng bằng, có nhiều sông rạch, có địa hình thấp, bằng phẳng và thường xuyên bị ngập nước. Độ cao bình quân 0,5m đến 1,5m so với mặt nước biển. Hướng địa hình nghiêng dần từ bắc xuống nam, từ đông bắc xuống tây nam. Những vùng trũng cục bộ Thới Bình, Cà Mau nối với Phước Long, Hồng Dân, Giá Rai (Bạc Liêu) thuộc vùng trũng trung tâm Bán đảo Cà Mau có quan hệ địa hình lòng sông cổ. Những ô trũng U Minh, Trần Văn Thời là những vùng “trũng treo” nội địa được giới hạn bởi đê tự nhiên của hệ thống các con sông Ông Đốc, Cái Tàu, sông Trẹm và gờ đất cao ven biển Tây. Vùng trũng treo này quanh năm đọng nước và trở thành đầm lầy. Phần lớn đất đai ở Cà Mau là vùng đất trẻ do phù sa bồi lắng, tích tụ qua nhiều năm tạo thành, rất màu mỡ và thích hợp cho việc nuôi trồng thủy sản, trồng lúa, trồng rừng ngập mặn, ngập lợ…

Cà Mau có nhiều kênh rạch lớn nhỏ, đan xen nhau như kênh xáng Quản Lộ - Phụng Hiệp, Cà Mau - Bạc Liêu, Chợ Hội - Huyện Sử, kênh Chắc Băng, Bà Kẹo, Đội Cường, Biện Nhị...