臺灣南部陸地寬度縮小，最南端以由南向北侵入的海灣分成東西二岬角，東瀕太平洋，南面巴士海峽，西臨臺灣海峽，因三面環海而成「半島」。此一半島北起楓港溪（約北緯22度13分）南至鵝鑾鼻（約北緯21度53分），南北長約33公里，北端寬約22公里，南端寬約15公里，稱為「恆春半島」。

恆春半島因地處低緯度，受到周圍海洋的調節，年平均溫度最冷的一月份，平均氣溫20.4℃，年平均溫度最熱的七月份，平均氣溫27.9℃，因常年溫暖並不寒冷，故而得名「恆春」。

恆春半島乾濕季明顯，可分為乾旱的冬半年及潮濕的夏半年。冬半年主要受大陸冷高壓所形成的東北季風影響，普遍風勢強勁，東北季風經由太平洋海面吹向陸地，挾帶大量水氣的濕冷空氣被位於東側的山地阻隔並抬升，經過「濕減溫效應」而降水在東向的迎風坡及山陵附近，降水後變乾燥的空氣越過山嶺下降，再經過「乾增溫效應」，而產生「焚風現象」。因此冬季東北季風盛行時，形成東半部濕冷而西半部乾熱的特殊地形氣候差異。夏半年主要受來自海洋的西南氣流及颱風影響，普遍氣溫高且多雨，年平均2400公厘的降雨量，即集中在夏半年。

「落山風」，恆春半島居民將冬半年吹襲的東北季風稱為「落山風」，因早期墾殖居民以位於西側的「恆春縱谷平原」為主，再加上東北季風受到半島地形的影響，形成越過東側山地而下的強風，因此東北季風在恆春半島被稱為「落山風」，每當天氣驟變轉冷時，風勢特別強勁，甚至強達十級風以上，猶如「颱風」一般。

恆春半島地狹而多變，雖然海拔最高的里龍山只有1062公尺，但卻擁有山地、丘陵、臺地、平原、湖沼、溪流及海岸等地形，特殊地形則有：孤立山峰、石灰岩地形、崩崖、瀑布、裙礁海岸、海岸砂灘、岩石海岸、海岸礫灘、季節性河口地形及風成地形（砂丘、砂河及砂瀑等）。

恆春半島的山地為臺灣本島中央山脈的餘脈延伸，山勢由北往南逐漸降低，主要分布在半島北部、中部及東部；丘陵則以半島南部為主要分布區；臺地有二，一為西側岬角上的恆春西臺地，是西高東低的傾斜臺地，另一為東側岬角上的鵝鑾鼻臺地，是由南往北逐級升高的階狀臺地；平原為北起海口，南至馬鞍山的恆春縱谷平原；縱谷平原南端最低窪處匯集雨水成為龍鑾潭，東側的南仁山區則有南仁湖沼；溪流以楓港溪、四重溪、保力溪及港口溪為主；海岸由楓港溪口往南經過貓鼻頭岬角及南灣，再由鵝鑾鼻岬角往北折至塔瓦溪口或達仁溪口，海岸線長達90公里左右。