地貌特征:神池境内受洪涛山山脉和管涔山山脉走向控制,东高西低,由东向西呈放射状倾斜。东北部为洪涛山山脉,南部为管涔山山脉,朱家山呈东西向踞于境中,将全县隔为两大块。其北为大面积黄土丘陵和县川河丘间盆地,其南至管涔山脚下为朱家川河谷平川,故境内地貌有“三山夹两川”之说。其地貌具有山地、丘陵、盆地等多种类型,丘陵面积广阔,约占全县总面积的88%以上,大部分地区海拔在1300—1600米之间。全县地表支离破碎、起伏悬殊,最高的草垛山海拔2545米,最低海拔1254米,高差达1291米。县城海拔1508米。
气候特征:神池县境域属温带大陆性季风气候。其主要特征是:冬季漫长而寒冷,春季干旱且多风,夏季温和无酷暑,秋季凉爽多连雨。年平均气温4.6℃,一月最冷,平均气温-13℃,七月最热,平均19℃,年平均降水量为481.3毫米,年平均日照时数为2816.7小时,无霜期平均110天。境内常年多刮偏西风,年平均风速4.1米/秒。神池县大部分地区年日照时数在2798-2848小时。总的气温趋势是由东向西升高,由盆地向山地降低。神池县大部分地区降水量界于410-450毫米之间,地区降水分布总的特征是从东南向西北递减。年内降水分布为冬季最少,春季次少,夏季高度集中,秋季又明显减少。神池县大部分地区平均无霜期界于90-130天之间,其分布趋势为西北长、东南短,盆地长、山区短。当地有"十年九旱,风大沙多"和"一年一场风,从春刮到冬"的说法。
水文:神池县境内有朱家川河(主河道长60.6公里)、县川河(主沟长35.5公里)、野猪口河(主沟长20公里)、涧口河(主沟长6.7公里)4条季节性河,皆由东向西注入黄河。