Через территорию республики параллельно друг другу протягиваются 5 основных хребтов Большого Кавказа: Пастбищный (Меловой), Лесистый, Скалистый, Боковой и Главный (или Водораздельный).
Высочайшая точка республики - гора Эльбрус (5642 м), которая также является самой высокой точкой России, Кавказа и Европы.
Климат в республике разнообразный. На равнине и в предгорьях распространен влажный континентальный климат, который в горах сменяется на субарктический и далее в высокогорьях переходит в альпийский тип климата. Средняя температура воздуха в январе составляет от -3°C (на равнине) до -12°C (в горах), в июле соответственно 24°C и 5°C. Среднегодовое количество осадков составляет около 500 - 2000 мм.
Леса занимают 1/10 часть территории республики. В поймах рек - лиственные леса, на высоте 800 - 1600 м - широколиственные (преимущественно буковые), до 2200 м - хвойные (преимущественно сосновые). На высоте 2000 - 2400 м распространены субальпийские луга (разнотравно-овсяницевые и разнотравно-злаковые), выше 2400 м - альпийские луга.
Гидрографическая сеть республики представляет собой 5470 км рек и их притоков бассейнов рек Терек и Кума, площадь водосборов которых соответственно составляет 11,9 тыс. кв. км и 0,6 тыс. кв. км. Территория республики характеризуется широким разнообразием гидроминеральных ресурсов, представленных пресными, минеральными и теплоэнергетическими водами. В Кабардино-Балкарской Республике более 100 озер, значительная их часть относится к малым озерам, площадью зеркала воды не более 0,01 кв. км. Большая часть озер находится в высокогорьях, их образование связано с ледниками, карстовыми процессами, а равнинные озера - это остаточные водоемы - старицы рек.
Уникальное озеро Чириккель (голубое озеро) расположено на правобережной речной террасе р. Черек - Балкарский. Площадь водной поверхности 26 тыс. кв. м, глубина - 368 м, длина - 235 м, ширина - 180 м. В воде значительное содержание сероводорода и его концентрация увеличивается с глубиной. Уровень и температура воды в озере остаются неизменными в течение года с учетом той особенности, что в него не впадает ни одна река, а вытекает единственная безымянная речка.
В основном озера республики не влияют на гидрологический режим водных объектов и являются местами массового посещения и отдыха туристов или используются в лечебных целях (Тамбуканское озеро, грязи которого широко применяются при лечении заболеваний опорно-двигательного аппарата, нервной системы, органов пищеварения на курортах Кавказских Минеральных Вод и г. Нальчика).
Поверхностные водные объекты Кабардино-Балкарии представлены речной сетью, входящей в бассейн реки Терек, кроме двух небольших притоков р. Кумы. Наиболее крупные водостоки: Терек, Малка, Баксан, Черек, Чегем, Нальчик, Урух, Лескен, Золка, Урвань, Шалушка, Псыгансу, Деменюк.
В Кабардино-Балкарской Республике выявлено свыше ста проявлений лечебных минеральных подземных вод. Разведаны Восточно-Баксанское, Нижнее-Баксанское и Аушигерское месторождения теплоэнергетических подземных вод. На территории республики выявлены Зольская, Куркужин-Баксанская и Майско-Пришибомалкинская устойчивые области нитратного загрязнения подземных вод.
На территории республики расположены Кабардино-Балкарский высокогорный заповедник и национальный парк "Приэльбрусье".
Для сохранения этого уникального природного комплекса - национального парка "Приэльбрусье" и развития устойчивого туризма в 1986 году был учрежден указанный парк площадью 101 тыс. га. Парк расположен в районе центрального Кавказа, включает часть Главного Кавказского и Бокового хребтов. Самый известный объект национального парка - гора Эльбрус (5642 и 5621 метров). Это потухший вулкан, на восточной вершине которого наблюдаются выделения сернистого газа - признаки еще не угасшей вулканической деятельности. В районе горы широко развиты лавовые потоки, стекавшие с нее по долинам основных рек. В долине реки Малка длина лавового потока - 23 км. Около 15 км всей территории парка занимают ледники и снега. На территории парка сосредоточены более 100 источников минеральных вод, много живописных озер, одно из них - Сылтран-Кель, расположенное в верховьях реки Сылтран.
Также, с 1964 по 1978 год было создано восемь природных заказников - Карасу, Чегемский, Озрекский, Терско-Александровский, Екатериноградский, Верхне-Курпский, Нижне-Малкинский и Верхне-Малкинский, общая площадь которых составляет более 160000 га. Их профиль был определен как биологический, то есть направленный на сохранение и восстановление редких и исчезающих видов животных. На территории республики находятся 22 памятника природы - Голубые озера, Кенделенская ольховая роща, Чегемские водопады, Долина нарзанов, Хазнидонская, Суканская, Черек-Балкарская, Черек-Безенгийская, Баксанская, Тызыльская и Чегемская теснины, Чернореченская, Молокановская и Екатериноградская впадины, урочища Таркан, Подкова, Куртимас, Эрокко, пойма реки Малка, Дуб А.С. Пушкина и источник "Джылы-Су".