Samsun İli genelde pek yüksek olmayan plato ve dağlardan oluşan topografik yapı göstermektedir. İlde, Canik, Çangal Akdağ, Kunduz, Bunyan, Sırçalı, Yurt Dağları ile Bafra, Çarşamba, Samsun Ovaları yer almaktadır. İlde bulunan akarsular, Kızılırmak, Yeşilırmak, Ters Akan, Mert Irmağı, Terme Çayı, Karaboğaz Deresi, Kürtün Çayı, Abdal Deresidir. Karaboğaz, Balık, Liman, Dutdibi, Uzun, Hayırlı, İnce, Çernek, Tombul, Simenlik, Ladik ve Akgöl de ilin göllerini oluşturmaktadır.

Samsun İli doğal bitki örtüsü açısından zengindir. Kızılırmak sulak alanı; eko sistemi biyolojik çeşitlilik açısından son derece zengindir. Deltada 312 kuş türü tespit edilmiştir. Kuş varlığı açısından uluslararası ornitolojik öneme sahiptir.

Samsun İli kıyı kesiminde tipik Karadeniz iklimi hakimdir. Ancak iç kesimlere gidildikçe karasal iklimin etkileri görülmeye başlanır. Samsun 'da yağış Doğu Karadeniz'e göre az, sıcaklık ise yüksektir. Kıyı kesiminde kışlar ılık, ilkbahar sisli ve serin, yaz mevsimi ise kuraktır. Yağışlar genelde yağmur şeklindedir.