Nghĩa Lộ nằm trong vùng đất cổ thuộc cấu tạo địa chất Indonixit với hệ thống kiến tạo địa máng mang đậm nét của vùng Tây Bắc Việt Nam. Nằm ở trung tâm vùng lòng chảo Mường Lò rộng lớn, thị xã có địa hình tương đối bằng phẳng, theo hướng nghiêng từ Tây sang Đông, từ Nam lên Bắc, độ cao trung bình 250m so với mặt biển, xung quanh là những dãy núi cao bao bọc.
Vị trí địa lý và địa hình đó đã tạo ra cho Nghĩa Lộ các yếu tố khí hậu mang đặc trưng của tiểu vùng khí hậu Tây Bắc, trong năm có 4 mùa rõ rệt. Nhiệt độ trung bình của cả năm là 22,5 °C, trong đó tháng trung bình cao nhất là 27,4 °C, trung bình tháng thấp nhất là 16,4 °C. Là địa phương có số giờ nắng cả năm hơn 1700 giờ, cao hơn các nơi khác trong tỉnh. Lượng bức xạ nhiệt luôn dương tạo ra các sinh khối lớn thuận tiện cho sự phát triển của cây lúa và các loại cây hoa quả có hạt như nhãn, vải....
Vớ