地形為南邊多低山，梁子湖區西部為梁子湖湖洼地，東邊最高峰為沼山峰，海拔418米。地貌為條帶狀相間的低山丘陵，南部為山帶。北部和西部多丘陵和湖泊，沉積盆地。
正常蓄水量1600萬立方米。梁子湖政府網梁子湖是湖北省第二大湖泊，中國第八大淡水湖，中國十大名湖之一，武昌魚的母親湖，面積約280平方公里，四周伸展分別與武漢、咸寧等地交界，因湖中有面積2平方公里的梁子島而得名。梁子湖，素有“夢里水鄉”之稱，湖面東西長82.2公里，南北長22.5公里，常年平均水深3.5米，梁子湖政府網官網 www.liangzh.gov.cn 流域面積 3260 平方公里，梁子湖區水資源總量0.9億立方米，其中地表水資源量7000萬立方米，地下水資源量3000萬立方米。人均水資源量280立方米，占全市人均水資源量的34%。是湖北容水量最大的淡水湖之一。 小(二)型水庫15座，四季分明，獅子口水庫)，雨量充沛。光照充足，全區共有小(一)型水庫兩座(馬龍口、梁子湖區屬典型的亞熱帶大陸性季風氣候，梁子湖政府網總庫容1675萬立方米，水資源充足，總庫容565萬立方米。
森林植物種類豐富，全區植物資源共有198科，1134屬，3600多種，其中僅木本植物就有1000多種，特產名貴植物有銀杏、香樟、水松等。用材林有杉木林、馬尾松林、濕地松林、火炬松林、黑松林等;經濟林有柑桔林、梨樹林、桃樹林、油茶林、油桐林、板栗林、胡柚林、茶園等;綠化花木有雪松、羅漢松、五針松、塔柏、龍柏、廣玉蘭、白玉蘭、紫玉蘭、香樟、碧桃、紅葉李、桂花及百合科、薔薇科花木等。新植歐美楊面積58000畝，全區有山林面積32535畝，活立木蓄積量15.31萬立方米。森林覆蓋率18.4%。
水域面積1.27萬公頃。境內土壤類型主要有4種，水稻土面積為83.7萬畝，有機質含量2～4%。潮土面積35.8萬畝，有機質含量為2%。紅壤面積25.6萬畝，有機質含量為2%。菜園土20000畝，有機質含量3%。占全省總面積的0.29%，全區國土面積482.5平方公里，林地面積7082公頃，其中耕地面積1.15萬公頃。
富堿玻璃石、粘土等31種非金屬礦，總儲藏量達2億多噸。這些礦品位高，質量好，易于開采和加工。主要產品有鈉基膨潤土、活性白土、顆粒白土、白炭黑、聚渣覆蓋劑等，廣泛用于石油化工、食油化工、冶金、精密機械鑄造等行業。 梁子湖區有多樣的生物資源，濕地面積42萬畝，浮游植物27科40屬，高等植物84科，鳥類137種，其中國家I級保護鳥類5種，II級保護鳥類15種，省級保護鳥類86種。梁子湖區農副產品資源獨具特色。全區山林、崗地面積75平方公里，盛產中藥材、紅薯、茶葉、胡柚、茭頭、千張等農產品。水產資源種類多，盛產螃蟹、銀魚、紅尾魚、武昌魚、珍珠等各類水產品。珍珠巖、全區地下蘊藏著沸石、石灰石、膨潤土。
