Ukształtowanie terenu
Wysoczyzna Rawska – obszar na północ od Pilicy, dominują pozostałości pagórków morenowych stadiału Warty zlodowacenia środkowopolskiego. Dolina Białobrzeska – szeroka pradolina, asymetryczna wypełniona aluwiami. Równina Kozienicka – płaska równina zasłana piaskami wodnolodowcowymi w wielu miejscach zwydmionymi. Równina Radomska – w północnej części obszar pokryty piaskami z licznymi wydmami (tutaj znajduje się najwyższy punkt powiatu 203,8 m n.p.m). Na południu dominuje morena denna zbudowana z glin.
Wody powierzchniowe
Pilica – najdłuższy lewy dopływ Wisły. Długość 342 km, szerokość do 100m, średni roczny przepływ około 42,1 m3/s. Pierzchnia – prawy dopływ Pilicy. Długość 24 km, szerokość 4-5 m, średni spadek 2,37. Rykolanka – lewy dopływ Pilicy. Połączenie Borówki (dł. 16 km) i Dylówki (dł. 11km). Dyga – prawy dopływ Pilicy. Długość 19 km. Tymianka – lewy dopływ Radomki. Długość 23 km.
Gleby
Teren powiatu możemy podzielić na trzy obszary charakteryzujące się specyficznymi rodzajami genetycznych typów gleb: Na północ od doliny Pilicy – gleby wytworzone z glin zwałowych. Na południe od doliny Pilicy – gleby bielicowe wytworzone z piasków Dolina Pilicy – gleby aluwialne, bagienne i gleby torfowe.
Klimat
Obszar powiatu leży w klimacie umiarkowanym przejściowym. Średnia roczna temperatura: 8,3oC. Max. temp. lipiec 18,4oC; min. grudzień -1,2oC Suma opadów: 537,7 mm. Max. lipiec 69,7 mm, min. styczeń 18,2 mm Liczba dni w roku z przymrozkami: 100-118 Okres wegetacyjny: 200 dni Dominujący kierunek wiatru: południowo-zachodni
Roślinność i świat zwierząt
Na obszarze powiatu dominują bory sosnowe na ubogich stanowiskach. Miejscami występują bory mieszane . W dolinie Pilicy spotykamy formacje trawiaste oraz łęg olszowo-jesionowy. Na obszarach zalewowych występują zespoły bagienne. Nasłonecznione zbocza doliny Pilicy porastają zarośla kserotermiczne. Świat zwierząt. Szczególnie licznie reprezentowane jest ptactwo wodno-błotne: perkozek, bąk, cyranka, błotniak stawowy, bocian czarny. Z drapieżników gniazduje trzmielojad, sokół, myszołów oraz krogulec. Ze zwierząt kopytnych spotykamy: sarny, jelenie, łosie.