Область расположена в центре Восточно-Европейской (Русской) равнины, на юго-западных склонах Среднерусской возвышенности.
В наиболее высокой центральной части (до 275 м) располагаются Фатежско-Льговская, Обоянская и Тимско-Щигровская (водораздел между бассейнами Днепра и Дона) гряды. Характерен долинно-овражно-балочный рельеф; особенно густая сеть оврагов на севере, а также на правобережье рек Сейм, Свапа и Псел.
Климат Курской области умеренно континентальный, с умеренно холодной зимой и теплым летом. Континентальность усиливается с запада на восток.
Территория области за год получает солнечной энергии 89 ккал на 1 см2 поверхности, а с учетом отражения - 36 ккал/см2.
Продолжительность солнечного сияния в год составляет около 1780 часов (45% летом и около 55% зимой) крайний юго-восток области, особенно весной пересекает ось Воейкова оказывающая небольшое влияние на климат на этих районов области.
Для области характерна пасмурная погода, общее число пасмурных дней в год составляет около 60%, облачных и ясных - по 20%. Развитию большой облачности способствует относительно высокая влажность воздуха и частые циклоны.
Среднегодовая температура воздуха по области колеблется от +5,9°C (на севере) до +7,1°C (на юго-западе). Период со среднесуточной температурой воздуха выше 0°C продолжается 230 - 245 дней, с температурой выше +5°C - 185 - 200 дней, выше +10°C - 140 - 150 дней, выше +15°C - 100 - 115 дней.
Длительность безморозного периода - 145 - 165 дней. Летом среднесуточная температура воздуха, как правило, держится в пределах +20°C, зимой - от 0°C до минус 5°C. Абсолютный максимум температуры воздуха достигает +41°C, абсолютный минимум - минус 40°C.
Средняя продолжительность отдельных сезонов года: зима длится около 125, весна - 60, лето - 115, осень - 65 дней.
Для области характерна неоднородность в распределении атмосферных осадков. В северо-западных районах выпадает от 550 до 640 мм осадков в год, на остальной территории - от 475 до 550 мм в год.
На теплый период (апрель - октябрь) приходится 65 - 70% годовой суммы осадков.
Постоянный снежный покров устанавливается во второй декаде декабря, в начале марта начинается снеготаяние, длящееся около 20 дней.
Высота снежного покрова колеблется от 15 до 30 см (максимум 50 см), а сам покров лежит в среднем 2 - 2,5 месяца.
Реки многочисленны, но невелики и полноводны лишь во время весеннего паводка (50 - 80% годового стока).