当阳市地处鄂西山地向江汉平原过渡地带，全市地形差异大，土壤类型多。低山、丘陵、岗地、平原地貌依坡梯次而降，地形起伏由大到小，山地占全市国土总面积的14.83%，丘陵、岗地占56.43%，平原占28.74%。全市形成漳河、巩河、东风、百里四大灌区和沮西、漳东两大排水区。地层以白垩系砖红色砂岩、紫色泥岩和第四纪沉积物为主，侏罗系紫红色泥岩、黄色泥岩、泥质粉砂岩（夹煤层）以及石灰岩亦有较大范围分布。干河枣林一带还有三迭系浅海相灰岩。由于成土母质种类复杂形成了多种多样的土壤类型，按全国土壤统一分类系统分类，全市土壤可归并为黄棕壤、紫色土、石灰（岩）土、潮土和水稻土5个土类，可分为12个亚类、36个土属、83个土种和16个变种。全市林地面积128.45万亩，森林覆盖率37.62%，森林蓄积量283.16万立方米。全市森林植物117科，419种，主要是松树、栎树、杉树、樟树、杨树、月月桂等。全市分布各类野生动物71科，110余种，其中国家重点保护野生动物中华秋沙鸭、蟒蛇、猫头鹰、红腹锦鸡、娃娃鱼、虎纹蛙等10余种；湖北省重点保护动物黄鼬、猪獾、喜鹊、华南兔、白鹭、乌梢蛇等20余种。