南阳位于北纬37°17′~33°48′，东经°58′~°49′之间，北靠伏牛山，东扶桐柏山，西依秦岭，南临汉江，三面环山，地势呈阶梯状，以河流为骨架，构成向南开口与江汉平原相连接的马蹄形盆地。境内山区，丘陵，平原各占三分之一。其西北部的伏牛山为秦岭的南支余脉，绵恒近千米，素有“八百里伏牛山”之称，是黄河，淮河，长江三大水系的分水岭及南北气候的分界线，同时构成了盆地的天然屏障。丘陵主要分布于盆地周围和河流谷地两侧，位于盆地的北部，西部及东部。平原主要分布在盆地中南部。
南阳地处秦岭-淮河南北地理分界线，属典型的季风型大陆性半湿润气候，四季分明，雨量充沛，物产植被丰茂，自然风景秀丽，有“国家粮仓”“中原绿肺”“京城水缸”之誉。现有林地面积万亩。森林覆盖率达39.52%，远远超过全国和全省平均水平。境内有国家和省级森林公园8个，国家和省级自然保护区6处，有着中华大地“脊梁”之称的伏牛山被联合国教科文组织评为“世界地质公园”，总面积达16万亩的宝天曼自然保护区被联合国科教文组织命名为“世界人与自然生物圈保护区”。桐柏山脉的太白顶，西峡伏牛山主峰老界岭，内乡的宝天曼，南召县的五朵山，真武顶等多处自然景观群峰竞秀，蔚为壮观，引人入胜。南阳盆地大部分地区地势平坦，土质肥沃，境内盛产小麦，玉米，稻谷，烟叶，棉花，蚕丝等，正常年景，全市粮食总量约占全省的11%，全国的1%，油料占全省的20%，全国的4%，肉类占全省的13%，全国的1%。
南阳大部分地区属于长江流域，境内河流众多。主要河流有丹江，唐河，白河，淮河，湍河，刁河，鹳河等。流域面积在平方千米以上的河流有85条。其中，东部的桐柏山是淮河发源地，千里淮河由桐柏山主峰太白峰下58条溪流汇集而成，蜿蜒奔腾入东海。西部的丹江从南阳淅川县穿境而过，与长江最大的支流汉水会和后，在河南，湖北两省交界处建有丹江口水库，成为国家南水北调中线工程的水源，南阳库区占水库面积的一半，长达千米的中线干渠自南阳淅川的陶岔渠首枢纽引水北上，一路自流到京津冀豫地区，润泽北方大地。全市多年平均水资源量64.3亿立方米，其中地表水资源量59亿立方米，地下水资源不重复计算量5.3亿立方米，人均水量.7立方米，位居全省前列。
南阳境内矿产品密集，已发现各类矿产80余种，处。其中，天然碱储量亚洲第一，蓝晶石，红柱石，硅线石，金红石储量全国第一，蓝石棉储量全国第二，黄金，石油储量丰富。诞生于上世纪七十年代的河南油田，工矿区横跨河南南阳，驻马店，周口和新疆巴州，伊犁等地，是一个集油气勘探开发，炼油化工为一体的综合型大型石油化工企业。
南阳被誉为“中国玉雕之乡”和“中华玉都”。城北独山盛产的独山玉是全国四大名玉之一，有“东方翡翠”之称。从黄山仰韶文化的“中华第一铲”到元代的“渎山大玉海”，再到年中央政府赠送澳门回归祖国的礼品“九龙晷”，都市用独山玉雕琢而成的传世珍品。南阳玉雕大至摆件，小至饰品，无不巧夺天工，美轮美奂，产量全国第一。南阳镇平县的石佛寺镇是全国最大的玉雕加工销售集散地和玉文化创意产业中心。目前，全市有玉雕加工企业1.1万多家，从业人员10多万人，年产值10多亿元。南阳人以奇妙的构思，精湛的技艺，工匠的精神，精心雕琢着独玉，白玉，碧玉，翡翠，珊瑚，玛瑙等各类天下名玉，演绎着“精美的石头会唱歌”的美丽传奇。
南阳是医圣张仲景的故乡，有“中药之都”“天然药库”之称，是全国中药材主产区之一。得天独厚的自然条件孕育着丰富的中药材资源，南阳目前拥有天然中药材种，种植基地面积余万亩，特别是山茱萸，辛夷的种植面积，产量，品质均居全国之冠，被命名为国家名特优经济林之乡“山茱萸之乡”“辛夷之乡”，西峡山茱萸，方城裕丹参种植基地被列入国家中药材GAP基地，并且和南召辛夷，唐河栀子和半夏，桐柏桔梗一道，成为获国家地理保护标志产品，夏枯草，桐桔梗已成为广药王老吉公司基地。近年来，南阳“宛艾”品牌打响，艾草产业成为“八大宛药”（山茱萸，辛夷，裕丹参，桐桔梗，宛艾，夏枯草，金银花，唐栀子）中的领头产业，产品销量占全国市场70%以上，是全国最大的艾草种植基地，艾草收购集散地和艾产品加工基地。每两年一届的“张仲景医药文化节”，每一年一届的“中国艾产业发展大会”，是来感受南阳浓厚中医药文化底蕴，体验健康养生之都风采的绝佳时机。
南阳月季栽培历史悠久，“中国月季之乡”“月季花城”的城市名片愈加闪亮。传说东汉光武帝刘秀登基前，为躲避王莽追杀，曾在如今的南阳市卧龙区石桥镇的月季花丛中躲过一劫，刘秀称帝后，感念月季仙子救命之恩，奉月季为“花中皇后”。历朝历代都有诗人赋诗以咏之，宋代大诗人苏轼称赞月季：“唯有此花开不厌，一年长占四时春。”南阳人爱它芬芳扑鼻，爱它长盛不衰，把月季选为城市市花。每年4月底至5月初，南阳会举办异彩纷呈的玉雕文化节暨月季花会，以“玉”为媒，以“花”会友，不断扩大合作“朋友圈”，提升城市知名度。以月季，玉兰为主的花卉产业正在成为南阳的富民产业，朝阳产业，通过月季花的持续举办，南阳月季已开遍大江南北，飘香世界各地。目前，南阳是全国最大的月季种苗繁育生产基地，种植面积近10万亩，月季花品种余个，年出圃苗木10亿多株，年产值达20亿元，供应量占国内市场的80%，占全国出口总量的70%以上，远销德，法，俄等20多个国家和地区，南阳月季标准化体系成为行业种植的国标。年世界月季洲际大会即将在南阳举办，南阳将以此次大会为契机，做大做强月季品牌，助力南阳建设重要区域中心城市，世界月季名城