灵川属中亚热带季风气候，四季分明，雨量充沛，年平均气温18.7℃，极端最低气温为-4.9℃，极端最高气温为38.5℃，年平均日照1614.7小时，年平均雨量1926毫米，年平均无霜期318天。县城海拔156米，东南为海洋山脉，西北为越城岭支脉，中部为湘桂低谷走廊，地貌总体呈“V”形结构。境内地形复杂，溪河纵横，有“八山半水分半田”之说，海拔相对高差达1587米。 地质构造 县境处于广西“山字型”构造南西侧，南岭纬向构造体系的亚带和中带之间。地质构造线大致可分为北西向、北东向和东西向三组。以北西向构造为主体。北西向构造形成于印支期和喜马拉雅期，主要分布于县东北部、东部和中部，其发生和发展的基础是以北东向构造为基底，北东向构造明显地限制了向斜区中北西向构造的伸展。北东向构造归属于华夏构造体系，形成于印支运动早期，主要分布于县东南部和西北部，有一系列轴向北东45°方向的背向斜构成大型复式向斜。东西向构造发育于南岭纬向构造中带的位置上，归属于南岭纬向构造体系，主要是表现为压扭性的断裂，并伴生与断层平行的东西向的褶皱构造。 气候特征 县境地理坐标是北纬25°04′～25°48′，东经110°07′～110°47′，属中亚热带季风气候区。气候温和，雨量充沛，光照足，热量丰富。全县气候特征：四季分明、夏长冬短。冬冷夏热、雨热同季，春秋气候宜人。但因地形复杂，多区域性小气候。 春季（2—4月），冷空气活动频繁，常出现低温阴雨甚至倒春寒天气，多数年份早稻插秧期雨量不足，发生春旱，春末常有局部冰雹发生。夏季（5—8月）气温高，7月至8月中旬，日平均气温在25℃以上，最高达35℃以上，为一年中的最热期，雨量集中，占全年总降雨量的60%，7月至8月中旬为暴雨和大风多发生期，历史上较大的洪涝灾害发生在此时期。秋季（9—11月），天高气爽，气温逐渐下降，雨量明显减少。10月份多发生寒露风天气，雨季结束，易发生秋旱。冬季（12—次年1月），雨量少，仅占年总降雨量5%，气候温和，温度多在10℃以上，偶有霜冻。 水文状况 县内河流分属珠江、长江两大水系，以珠江流域为主。按农业区划资料，其流域面积2178.29平方公里，占全县总面积96.28%；长江流域83.9平方公里，占3.72%。漓江纵贯南北，为广西西江一级支流，是县内最大的河流。漓江支流众多，于东、西两侧，呈枝状分布；河流发源地及河床多为岩石、卵石、细沙，故其水色澄碧、清澈。海洋河属长江流域，自县境东北流向兴安县境。境内河流多发源于东西两侧的海洋山、越城岭，集雨面积10平方公里以上河流共66条。除漓江、海洋河外，有一级支流14条，二级支流31条，三级支流16条，四级支流3条。县内河流总长795.71公里，河网密度0.35公里/平方公里。县内积雨面积在50平方公里以上的河流有19条，总长513.2公里，河网密度为0.265公里/平方公里。分布在漓江东、西两侧各9条。 漓江为桂江上游。发源于兴安县境越城岭主峰老山界的南坡，海拔1860米，上游称乌龟江；东南流至溶江镇，有灵河（灵渠下段）从左侧汇入；以下河段称为漓江。在小溶江村进入灵川境。漓江境内流域面积2173.29平方公里。全长45公里，分两段：上段长33.5公里，河面平均宽度160米。自小溶江村起，流经峡背、岩头、三街、富丘渡、渡头、双潭、崔家圩、三岔尾；先后纳白云江、潞江、淦江、瀑布水、三百源、甘棠江诸水，沿下秦至大面圩流入桂林市。下段11.5公里，河面平均宽度220米，均卵石夹沙泥河底。自大圩镇上力脚村再人县境，经敢兴、大圩镇至南村，纳黄沙河、涧沙河、潮田河3水，南流至清水潭受古东水，出桂林市郊、下阳朔县。 甘棠江古称龙岩江或灵岩江，为境内漓江最大支流。河长60公里，总流域面积767.22平方公里。甘棠江干流发源于才喜界大虎山东坡，源头海拔1613米。南流经簸箕塘、龙涔、门部、西岭、石垒、竹山堡、草涔，途纳大虎山、黄泥江、荣涔、南山、岭门、牛塘、汀江、茅后、红涔、大塘涔、草涔诸小溪，下屋围至唐家尾汇蓝田河（西江），下至狼脊汇七都河。以上古称东江，下为甘棠江。折东流，出青狮潭峡谷经九屋村至龙岩，穿越天然山洞，后经官桥，至江洲、纳社江水，继沿渡潭、潭下、田南至狮子埠；途纳吕竹、绿宝河水，穿越湘桂铁路、桂黄公路后沿甘棠渡至湘潭村，受同化、土坡2水，折南流，经三排、大树底、过尼龙坝至三岔尾注入漓江。出口海拔145.1米。主河道全长约60公里（含青狮潭水库淹没段）。河道平均宽：东江段55米，甘棠江段150米。河底，青狮潭峡口以上多裸砂基岩及大卵石；以下段则为泥沙夹卵石，多河滩。