怒江傈僳族自治州属于亚热带山地季风气候，具有立体气候特征。气候常年温和，雨量充沛，空气体湿度高。泉州年总降水量约286亿立方米，还有青藏高原和迪庆藏族自治州过境来水，总径流量873亿立方米。

内陆地区北高南低，南北走向如里卡山、独龙江、高黎贡山、怒江、罗比雪山、澜沧江、云岭山脉，形成狭长的山地峡谷地貌。境内最高点为高黎贡山主峰嘎瓦嘎普，海拔5128米，最低点为怒江河谷，海拔738米。

怒江傈僳族自治州森林覆盖率34.65%，蓄积量13789.58多万立方米，是云南省森林覆盖率高、原始森林面积大的地区。其中，珍稀树种的存量较为可观，包括秃杉、珙桐、三尖杉、楠木、紫檀、香樟、乔松等。、以及漆树和油桐等经济树木。

怒江傈僳族自治州水资源丰富，这是其得天独厚的自然优势。主要河流有怒江、澜沧江、独龙江，分为怒江、澜沧江、伊洛瓦底江(独龙江)三大水系。