التضاريس :

أولا المناطق الجبلية:
يغلب علي الجزء الغربي من سطح المحافظة الطابع الجبلي حيث تنتشر في هذا الجزء عدد من المرتفعات الجبلية ذات ارتفاعات متوسطة والبعض منها ذات انحدارات شديدة وتتركز هذه المرتفعات في مديريات مجزر،بدبدة،حريب القراميش ، صرواح، الجوبة ،رحبة،ماهلية، حريب،العبدية وتشكل هذا المرتفعات أعلى ارتفاع على السطح عن مستوى سطح البحر. ومن أشهر الجبال هي جبال الحميمة ،الشعب، الوثبان،مردح، العيونة الواقة في مديرية حريب القراميش،وجبال العريف وأيضاً هناك العديد من الجبال الموجودة في المحافظة

ثانيا: المناطق السهلية والصحراوية
معظم سطح المحافظة من الجهة الشرقية عبارة عن مناطق سهلية وصحراوية وتكاد هذه الأجزاء تشكل أكثر من نصف سطح المحافظة وتقع عليها مديرية مأرب وهو جزء من صحراء واسعة تمتد نحو الشمال باتجاه محافظة الجوف وشرقا نحو مديرية العبر محافظة حضرموت وجنوبا نحو الأجزاء الشمالية من محافظة شبوة.


المناخ :

يتنوع المناخ في المحافظة تبعاً لتنوع السطح حيث يسود المناطق الجبلية والمرتفعات والتي تشكل النصف الغربي للمحافظة مناخ معتدل إلى حار صيفاً وبارد نسبياً في الشتاء . أما المناطق المنخفضة والسهلية فيكون المناخ السائد فيها حار صيفا ومعتدل شتاءً في حين يسود المناطق الصحراوية مناخ شبه مداري جاف.حيث يكون حار صيفا وبارد جاف شتاءً.

الأمطار:
تسقط الأمطار الصيفية علي معظم أجزاء المحافظة وغالباً ما تكون كمية الأمطار التي تسقط فيها قليلة ونادرة خصوصا الأجزاء الشرقية .وهي من المحافظات التي تعاني من الجفاف في معظم أجزاءها نظرا لقلة الأمطار التي تسقط عليها.

الغطاء النباتي:
يمتلك المحافظة غطاء نباتي متنوع رغم قلته وعدم كثافته من حيث النوع والكم من جزء إلى آخر حسب طبيعة السطح والمناخ السائد واهم الأشجار فيها السدر ،القرض، الطنب ،الطلح ،الظهي، السمر بالإضافة إلى بعض الأشجار الشوكية. إلى جانب أنواع متعددة من الحشائش والنباتات الصغيرة التي تنمو في مواسم الأمطار.

الحيوانات البرية:
توجد أنواع متعددة من الحيوانات البرية وتكثر في الأجزاء الغربية مثل النمور ، الضباع، الثعالب ،السباع، العرج ، الأرنب البري والقنافذ والأوبار .

وأيضاً توجد أنواع من الطيور مثل الصقور ،الحمام البري ،النسور ،البوم والعصافير التي تكثر في المناطق الكثيفة بالأشجار وبالقرب من الأودية خصوصاً المائية منها.