本鄉地處嘉南隆起海岸平原的西緣，全鄉的地勢平坦，全無山地，最高處位於鄉境東端與路竹鄉交界處，即縱貫鐵路以東，高度只有海拔24公尺左右，地表由此向西緩緩傾斜，大致到鄉境的中部，高度已降至接近海平面，因此本鄉雖未直接瀕臨臺灣海峽，但鄉境的西南半部卻有大片的低濕地，這片低地西接茄萣，南入路竹、永安，原為舊蟯港內海的一部分，其範圍大致在舊的臺17號省道以西和以南，面積約佔全鄉的一半左右。
這條由西北方斜向入境，再縱貫本鄉中部，約略標示著原內海海岸線的公路，就成為全鄉的地形的主要分界線，公路以東的平原離海較久，地勢較高，大範圍來看，這是一處高度稍大於四周低窪地的小丘陵，在臺灣地形上稱為「大湖臺地」，（林朝棨，1957：361∼362）範圍北起於二層行溪南岸，南止於阿公店溪北岸，呈南北走向的長條形，南北長約11公里，東西寬僅4公里，高度在25公尺以下，臺地面向西緩傾，本鄉的東半部即位於大湖臺地的北段。由於臺地的地層係以黃褐色未固結的砂層為主體，向下則有灰色砂層，因此判斷大湖臺地原為一海岸砂丘，因潟湖陸化，海岸線外移，以致成為海岸內的小型高地。由日治時代在本鄉的湖內、大湖兩庄發現貝塚的證據顯示，（林朝棨，1957：363∼364）新石器時代已有人類在此居住，因史前人類為避免遭受強風吹襲，聚落的位置大致會選擇在砂丘東邊的下風側（lee-ward
side），但這些貝塚的出土地點以西並無高地，證據顯示其後砂丘的中心軸已在貝塚東側，由此推斷大湖臺地在砂丘時代有不斷向陸位移的趨勢。
公路以西地勢低漥，為舊潟湖的一部分，但這內海的海岸線並非如同公路般平整，而是在公路東西兩側呈犬牙交錯狀的突出和凹入陸地，如圍仔內庄南側舊海岸線約深入陸地4公里，鄉民稱為月眉池港或廟後港；南方的海埔、劉厝一帶，舊海岸線稍往西方突出，再往南則更深入陸地約達9公里，海岸直逼今臺1號公路附近的大湖、湖內等庄，鄉民稱此為大湖港。由於嘉南隆起平原為一幼年期的海岸平原，濱線剖面坡度異常緩平，內海潟湖海水平淺，再加上發源於惡地區的二層行溪和阿公店溪，由南北兩端持續輸入大量的泥砂，使得潟湖內不斷浮復新的沖積地面，居民乃以這些局部的新浮復地為根據地，將廣大的內海填成漁塭和鹽田。
由於本鄉位在北回歸線以南，且離海甚近，故在氣候上屬於海洋性顯著的熱帶季風氣候，年平均溫度約在攝氏25度上下，夏季炎熱而長，最暖月7月均溫可達28度，最冷的2月均溫也在18度以上，可謂全年無冬，四季分配不均。年平均雨量約為1,800公釐，屬於濕潤型的氣候，惟降雨的季節分配不均，雨量多集中於夏半年的五月至九月，尤以七、八月的間降雨強度最大，乾季則長而顯著，雨量變率較大，降雨較不可靠，是臺灣最常發重乾旱的地區之一。夏秋之交常有颱風侵襲，狂風暴雨常毀屋壞垣，流失道路農田，甚至引發山洪，造成二層行溪氾濫甚至改道，形成嚴重的災害。