一、气象
西安市雁塔区全区气候属暖温带半湿润大陆性季风气候，春、夏、秋、冬四季分明，冷、暖、干、湿变化明显。寒暖适宜的气候，有利于生存发展和农作物的生长。年平均气温10.3～13.7℃之间。区内年无霜期平均208天。降水量年平均584.8毫米。冬季少雨干旱，春季雨量适中，7～9月前后雨量集中，常出现秋淋。
二、水文
西安市雁塔区境内的地表水主要为西部和西南部的渭河支流皂河、太平河以及沣惠渠；根据含水岩层赋存条件和水力特征，区内地下水主要为潜水。
三、地形地貌
雁塔区地处陕西关中渭河冲积平原的腹心地带，地势东高，为黄土台原；西低，为冲积平原，由东南向西北逐渐倾斜，地貌由河流阶地、山前冲洪积扇、黄土塬（黄土梁洼）及黄土残塬组成，海拔393.40~450.00m。
四、地层岩性
西安市雁塔区地处渭河凹陷区的西安凹陷带。基底为中元古界片岩及燕山期花岗岩。基岩上覆盖沉积有5500～6000m的岩屑。其上为新生界第四系松散堆积物，岩性为以沙卵砾石为主的粗粒沉积和以致密的黄土为主的土状堆积，厚度在400m以上。其来源以冲积、洪积和风积为主，也有冰川沉积。
五、地质构造与地震
西安市雁塔区位于渭河断陷谷地关中盆地的中部地区，区内褶皱构造不甚发育，而东西、北东、北西向断裂构造较为发育，区内分布有10条地裂缝（f3～f12）。
西安市雁塔区属于汾渭地震带的一部分，是历史上中、强地震活动带。自公元前2世纪至今，境内共发生大于或等于4级的地震128次，其中5级以上地震25次。但自1568年大地震至今，全区境内再未发生过较大地震。弱震、微震的频度和强度均低于整个汾渭地震带的其它各区。
据《中国地震动参数区划图》（GB 18306-2015），西安市雁塔区地震基本烈度为Ⅷ度，地震动峰值加速度0.20g，地震动反应谱周期为0.40s。县境内有记录的地震最大震级为4级。
