地质

郯城县境内地层除东部山丘和西北部零星孤山有基岩出露外，其余均为第四系松散沉积物覆盖。出露地层从老到新：太古界泰山群、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、白垩系、第四系等。构造主要位于沂沭断裂带内，有四条大的断裂经过辖区：1、昌邑—大店断裂；2安丘—莒县断裂；3、沂水—汤头断裂；4、唐吾—葛沟断裂。构造活动特征：沂沭断裂带处于郯庐断裂带的中段，纵贯山东中部，大致沿沂河、沭河及淮河分布，是山东省境内最主要的新华夏系断裂带，属深大断裂构造带，沂沭断裂带对山东省中部的构造格局、地貌景观、地层展布、岩浆岩发育、矿产以及地震等都有明显的控制作用。

地貌

郯城县位于山东省最南端，地处鲁中南低山丘陵南部、临郯苍平原腹心地带，地势北高南低，东高西低，海拔最高184米，最低26米。地貌以北部、东北部丘陵，中部山间平原，南部平原三种类型为主。共有大小山头20余个，除东北部的马陵山外，一般都是孤立的小丘，大致呈东北---西南走向。山区主要分布于东部马陵山一带，其次是西北部零星残孤山丘。

河流

境内河流属淮河流域沂河、沭河、中运河水系，流向多为自北向南，均为季节性河流，郯城县主要河道45条，全长620.7公里。沂河、沭河纵贯县境，为过境主要河道。苏鲁边界出境河道有老墨河、白马河、沙沟河、浪清河、郯新河、柳沟河、黄墩河、黄泥沟等。基本具备承接客水、排泄内涝的功能。

气候

郯城县属暖温带季风区半湿润大陆性气候，季风显著，四季分明，雨热同季，日光充足。灾害性天气种类比较多，主要有暴雨、干旱、雷暴、冰雹、大风、寒潮、大雾、霜冻等。