太谷县的地貌形态，有山地、丘陵、平原三种，由东南向西北倾斜，海拔1914-767米，平川与山地、丘陵的比例是37：53。 太谷县南部属太岳山脉象峪河，右侧属太行山边沿。从县境东北的三县垴峰到西南的四县垴峰，长达50余公里，是太岳山主脉之一段，也是汾、漳二河系之分水岭。岭的东段在太谷、榆社边界；中段在太谷境内；西段在榆社、太谷、祁县边境。岭呈北东—南西走向。从西北侧支出多条次一级山梁，组成太谷境内整个山脉体系。
一、东山区
（一）主脉
东山主脉即汾、漳分水岭东段和中段。从东北到西南依次由三县脑、八赋岭、白鸡岭、太谷岭、花枝岭和盖天恼连接而成。
（二）支脉
东山支脉由主脉西北侧支出。
大塔山，位于太谷、榆社边界，由三县垴支出，向西北延伸至北郊村东，长约1公里，多1600米以上山峰。著名者有大塔山、雪峰山（旧志十景“雪峰夕照”指此）、思儿恼、张枪凹峰（海拔81米。是东山区第一峰）。植被稀疏，水土流失严重。大塔山支脉是涂河、象峪河之分水岭。北山头坛梁从本支脉的姑姑庵处分支，位于象峪河北源与东源之间，是又次一级支脉。
泊头山，位于象峪河东源与路家庄河之间，由八赋岭伸向彭温庄南山，长约8公里，是东山主脉的一小分支。植被良好，宜林、宜牧。
桃梨山，位于象峪河东源与南源之间，从通梁山到黑浪山之间，长约1公里，海拔1100~1512米。东有太焦公路，西有榆长公路平行西过。东南部植被较好，西北部童山秃岭，水土流失严重。
石罗门山，东起太谷岭上石婆婆怀峰，西北止于天池村东禅寺寨峰，长约15公里，海拔1400米以上，是乌马、象峪二河之分水岭。
玉泉山，东起盖天恼，西至水磨坡隘谷，长约8公里，是太谷、愉社二县界山。石罗门山和玉泉山都有草灌丛生，是理想的林牧区。
二、南山区
（一）主脉
南山主脉起源于太谷、祁县、榆社、武乡四县边境的四县垴峰，距太谷县境南端1公里，海拔2023.5米，是全县群山之宗。
从四县恼北侧的昊家背山起，向西北延伸入祁县境，又从泊子岭村西南的跑马坪山入太谷到黄卦村南的千胡坪。境内长20余公里，多1700米以上高峰，由西向东为跑马坪、红鞋背、大红恼、黄砂梁、石马岭、轿顶山、院尖山、千胡坪。
（二）支脉
南山支脉由主脉南北两侧支出。
大坡营岭，在主脉南侧，从毛香背山支出，东至水磨城谷口。马陵关即在水磨坡以北半公里的马岭山梁上（旧志十景“马陵积雪“即此），讹传为孙膜、庞涓交战之地.有太（谷）邢（台）公路通过。植被良好，气候温润，宜林，宜牧。
笔架山，在主脉北侧，起于跑马坪，面至石板山，长约14公里，是太、祁二县界山。主峰笔架山在北庄村南，海拔1622米。坡被较好。山腰为南山果园的一部分，山顶宜林，宜牧。
凤凰山，起于大红地，西北延伸至凤凰山主峰，长约12公里，是咸阳河与石河分水岭。凤凰山主峰俗名凤山，位于县城南8公里处，海拔1227米（旧志十景“凤山春色”即此）、支脉两侧为南山果区一部，山顶宜林。
大佛山，由轿顶山支出，西北延至大佛山主峰，长约10公里，为四卦河与石河分水岭。大沸山亦名凤景山，在县城东南9公里处，海拔1123.7米。山腰宜果，山顶宜林牧。
二佛山，古名灰泉山，亦名凤翼山，在县城东南，海拔1151.4米。水土流失严重。宜发展佛田果园。 全县地表径流量多年平均为6738万立方米；地下水可开采量为13500万——14400万立方米。可利用的年地西水资源量为5560万立方米；浅中层地下水年可开采量为11560万立方米。全年可利用的地面水和地下水资源总量为17120万立方米。
县内有乌马、象峪、津水、咸阳、四卦、石河、小河、米峪、水晶城河等大小9条时令河。其中，水晶城河向东流入榆社境内，注入浊漳河，属海河流域南运河水系，余皆属黄河流域汾河水系。
乌马河，俗称回马河，黄河支流汾河在山西晋中市境的支流。《水经注》称蒋溪，蒋谷水。亦称回马谷水，乌马河，是太谷县境内第一大河。上游分东、西两源，以西源为正源，出太谷与祁县交界的上下黑峰、通天沟一带。民间有“乌马河的上掌，在通天沟炕上”之说。东源出榆社境内黄花岭（古称轩车岭），即白壁沟支流。西源由西南向东北流，东源由东南向西北流，至水磨坡隘口相汇。合流经清徐境，入祁县境内汇昌源河，后注入汾河。乌马河全长93公里，太谷县境内长72公里，平均纵坡4.6‰。中上游庞庄村东建中型水库一座，水库以上控制流域面积278平方公里。[17]2013年，太谷县对乌马河实施了综合改造工程，城区河道实施硬化处理。
象峪河，旧称小涂水、象谷河，俗称向阳河，黄河支流汾河支流乌马河支流。为太谷县境内第二大河。上游分东、南、北三源。以东源为正源，发源于太谷、榆次、和顺三县交界的八赋岭；三源于郭堡村北汇流后至清徐县东罗村西北汇乌马河。20世纪三十年代前，下游南庄以下无固定河道，常夺旧官道渲泄洪水，水大时则经南庄村南向西南方向漫溢。民国二十一年（1932）后，经人工开挖和自然冲刷才逐渐固定为今日之河槽。象峪河全长63公里，太谷县境内长45公里。河水流量平均0.151秒立方米，平均纵坡9‰。
津水河，发源于榆次境内大塔山，流经北郊村东入县境，向西偏北流至一下寨附近有蒲池河汇入，又向西至格子头附近有东贾河汇入，复向西偏北经注村西南再入榆次境。水流小时在榆次市东阳、北社一带消失。大时溢入南席村东储为季节性沼泽。更大时漫溢汇入象峪河。津水河全长36公里，平均纵坡16‰，县境内长20公里，流域总面积98平方公里。上游土石山区植被极差，水土流失严重。河流年输沙量3.8万立方米。中游石亩村南建有小型水库一座。水库以上控制流域面积45平方公里。多年平均地表径流量339万立方米。清水流量0.05秒立方米。
咸阳河，古称咸阳谷水。发源于泊子岭，经浒泊、王家坡、东咸阳、南北沙河，过铁路桥后与城西排水渠合。水流小时于北沙河、城西一带消失，大时溢入乌马河。全长20公里，平均纵坡35‰，流域总面积75.4平方公里，多年平均地表径流量240万立方米，清泉水很少。咸阳河是县境内最大的无尾河。中上游虽建有两座小型水库，但库容很小，只可起缓洪作用，加之河道纵坡特大，雨季极易形成山洪，对县城威胁甚大。
四卦河，古称四卦谷水，俗称东峪河。发源于院尖山。上游为一小型树权状水系，各支流于东峪小盆地汇流后向北流经四卦谷口出山。出山后分为东西两支同向北流。东支经四卦于东西郭里间注入乌马河；西.支经肇开、南桑梓也注入乌马河。全长15公里。平均纵坡33‰。中上游建有小型水库一座。水库以上控制流域面积25平方公里；多年平均地表径流量11万立方米。
太谷属温带季风气候。
日照时数季节变化大，1960年-1985年，县内一年平均日照时数为2500~2600小时。一年中以5、6月份日照时数最多。冬季少，2月份更少。一天中日照时数6~8月每天平均约12小时左右；4-5月，9-10月每天平均约10小时左右；冬季各月每天平均只有8小时。
县内年平均气温一般介于5-10'℃之间。后山区气温约5~7℃。平川及丘陵区则在7一10℃。年平均温差约6℃左右。1月份最冷，平均气温-6.2℃。7月份最热，平均气温23.6℃。四季中，春温高于秋温。一般由10月中旬始，日最低气温降至0℃以下，到次年4月中旬则回升至0℃以上。平均气温小于10℃的间隔天数为177天，故有“冻死人的太谷县”之谚。
地温和气温相比.年平均温度为13℃，较气温高3.。5℃。1月份地面均温为-6.5℃，与气温无甚差异。6月份地面均温29.6℃，较气温高5.9℃ 。
降水季节分布不均，据1960一1985年资料分析，年平均降水量约458毫米左右。多雨年为621毫米（1971），少雨年251.6毫米（1985年）。东南部后山区年平均降水量500毫米以上，西北部平川、丘陵区为450-500毫米，东北部平川、丘陵区又较西北部同等地形条件下偏少，平均年降水量在450毫米以下。年内降水量分配也差别较大，6-8月，为全年降水量最多季节。12 -2月是全年降水量最少时期。
依据县内不同区域和不同海拔上气候的变化特征，全县划为三种类型的次一级气候区。
温凉微湿山地气候区。后山地区，海拔1200米一1900米。日平均气温大于、等于10℃，积温小于3250℃。个别1800米左右的山顶仅有2500℃左右。年平均气温5-7℃。年降水量500毫米以上，个别地区600毫米以上。无霜期130天左右。自然植被以针阔叶林和灌丛为主，多降冰雹。常有秋霜冻和低温内涝。
温和干旱丘陵气候区，包括前山区和丘陵区。海拔900米-1200米，日平均气温大于、等于10℃，积温在3250-3500℃之间。年平均气温7-9℃。年降水量450~500毫米。无霜期130-160天。植被稀疏，水土流失严重。风多风大。
温暖半干旱平川气候区，包括县境全部平川地区。海拔767-900米。日平均气温大于、等于10℃，积温3500-3600℃。年平均气温10℃左右。年降水量450毫米左右。无霜期160~190天。植被以农业作物为主。有灌溉势。
县内四季分明。候平均气温小于10℃为冬季。大于22℃为夏季。介于10--22℃之间为春季、秋季。气候特征为:冬季少雪干冷，夏季炎热多雨，秋季秋高气爽，春季于旱多风。
