Miskolc az Északi középhegység legfontosabb helyén, az un. Miskolci-kapuban fekszik; a borsod-zempléni tájaknak nemcsak földrajzi központja, hanem a különböző tájegységek találkozópontja is.
A város körül körcikkszerűen találkoznak egymással: a Bükk hegység, a Cserehát, a Zempléni-hegység és az Alföld szegélye.
A Bükk ókori-középkori mészkő, dolomit, agyagpala tömegei adják a terület nyugati résznek szilárd gerincét. Ezek a kőzetféleségek a pusztító erőkkel szemben ellenállóak, ezért markáns, kiemelkedő felszínformákkal tűnnek fel. Ezt a kemény, szilárd alaphegységű tömeget teljes mértékben körülölelik a jóval fiatalabb harmadkori (oligocén, miocén, pliocén) tengeri, tengerparti és szárazföldi üledékekből álló bükki előhegyrendszerek. Ezek anyaga homokkő, agyag, kavics, közbetelepült szénrétegekkel.
A terület második tájegységének, a Cserehátnak kőzettani felépítése szintén változatos. A Cserehát ókori-középkori kőzettömegekből felépített gerincére kétoldalról takaróként borulnak rá a harmadkor különböző rétegei.
A harmadik tájegység, a Zempléni-hegység kőzettani felépítése egységesebb eredetű, harmadkorvégi vulkáni működés során keletkezett.
A negyedik tájegység az Alföld szegélye, kőzettanilag szintén változatos felépítésű. Felszínén agyag, lösz, mésziszap, tőzeg, futóhomok, szikesagyag váltakozik.
A város éghajlata:
Tengerszint feletti magasság : 130 m
Légnyomás : 750,4 mm
Átlagos évi középhőmérséklet : 9,7 C
Átlagos évi csapadékmennyiség : 576 mm
Átlagos évi meleg (25 C-ot elérő) napok száma : 77 nap
Átlagos évi hideg (0 C alatti) napok száma : 105 nap
Átlagos évi zord (-10 C alatti) napok száma : 17 nap