จังหวัดอำนาจเจริญ อยู่ในเขตที่มีปริมาณน้ำฝนค่อนข้างสูง เมื่อเปรียบเทียบกับปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยของจังหวัดอื่น ๆฤดูฝน จะเริ่มตั้งแต่เดือนมิถุนายนเรื่อยไปจนถึงปลายเดือนตุลาคม และมักปรากฏเสมอว่าฝนทิ้งช่วงในเดือนมิถุนายนถึงเดือนกรกฎาคม แต่ระยะเวลาการทิ้งช่วงมักจะไม่เหมือนกันในแต่ละปี และในช่วงปลายฤดูฝน มักจะมีพายุดีเปรสชั่นฝนตกชุกบางปีอาจมีภาวะ น้ำท่วมแต่ภาวการณ์ไม่รุนแรงนักฤดูหนาว เนื่องจากเป็นจังหวัดที่ตั้งอยู่ทางทิศตะวันออกสุดของประเทศ ทำให้ได้รับอิทธิพลลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือก่อนภูมิภาคอื่น อุณหภูมิจะเริ่มลดต่ำลงตั้งแต่เดือนพฤศจิกายนและจะสิ้นสุดปลายเดือนกุมภาพันธ์ฤดูร้อน ถึงแม้ว่าเคยปรากฏบ่อยครั้งว่าอากาศยังคงหนาวเย็นยืดเยื้อมาจนถึงปลายเดือนกุมภาพันธ์ โดยส่วนใหญ่แล้วอากาศจะ เริ่มอบอ้าว ในเดือนมีนาคมไปจนถึงประมาณต้นเดือนพฤษภาคมซึ่งอาจจะมีฝน เริ่มตกอยู่บ้างในปลายเดือนเมษายน แต่ปริมาณน้ำฝนมักจะไม่เพียงพอสำหรับการเพาะปลูก นอกจากนั้นลักษณะภูมิอากาศทั่วไปคล้ายคลึงกับจังหวัดอื่น ๆ ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ คือ จะมีอากาศร้อน ในฤดูหนาวค่อนข้างหนาว ส่วนในฤดูฝนจะมีฝนตกชุก ในช่วงเดือนมกราคมถึงเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2541 มีฝนตกประมาณ 106 วัน ปริมาณน้ำฝนวัดได้ 1,297.3 มิลลิเมตร

ลักษณะภูมิประเทศ ลักษณะภูมิประเทศโดยทั่วไปของจังหวัดเป็นที่ลุ่ม มีเนินเขาเตี้ย ๆ ทอดยาวไปจรดกับจังหวัดอุบล ฯ ในเขตอำเภอชานุมาน พื้นที่ส่วนใหญ่อยู่สูงกว่าระดับน้ำทะเล ประมาณ ๖๘ เมตร ลักษณะของดิน เป็นดินร่วนปนทราย มีดินลูกรังอยู่บางส่วน สามารถแบ่งลักษณะภูมิประะเทศออกได้เป็นสองบริเวณคือ บริเวณที่ราบสูง ลักษณะพื้นที่เป็นที่ราบสูง บางส่วนเป็นลูกคลื่น ลอนตื้น หรือเนินเขาเตี้ย ๆ อยู่ในเขตอำเภอชานุมาน และอำเภอเสนางคนิคม บริเวณที่ราบ ลักษณะพื้นที่เป็นที่ราบถึงลูกคลื่นลอนตื้น เป็นแนวยาวตามทิศตะวันออกถึงทิศตะวันตกอยู่ในเขตอำเภอเมือง ฯ อำเภอพนา อำเภอปทุมราชวงศา อำเภอหัวตะพาน และอำเภอลืออำนาจ เทือกเขา ได้แก่ เทือกเขาภูพาน เป็นเทือกเขาที่ทอดผ่านหลายจังหวัดในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ในส่วนที่อยู่ในเขตจังหวัดอำนาจเจริญ จะอยู่ในเขตอำเภอเสนางคนิคม มีลักษณะเป็นเทือกเขาที่สูงไม่มากนัก เป็นเนินเขาเตี้ยๆ ลักษณะภูมิสัณฐาน แบ่งออกได้เป็นสี่บริเวณด้วยกันคือ บริเวณที่เป็นสันดินริมแม่น้ำ เกิดจากตะกอนลำน้ำที่พัดมาทับถม สภาพพื้นที่เป็นเนินสันดิน พบบริเวณสันดินริมฝั่งแม่น้ำโขงในเขตอำเภอชานุมาน และบริเวณสันดินริมฝั่งลำน้ำเซบาย ในเขตอำเภอหัวตะพาน บริเวณที่เป็นแอ่ง หรือที่ราบหลังแม่น้ำ เกิดจากการกระทำของขบวนการน้ำ พบบางแห่งเป็นบริเวณลำเซบายของอำเภอหัวตะพาน จะมีน้ำแช่ขังนานในฤดูฝน บริเวณที่เป็นแบบลานตะพักน้ำ เกิดจากการกระทำของขบวนการน้ำมานานแล้ว ประกอบด้วยบริเวณที่เป็นลานตะพักลำน้ำระดับต่ำ ระดับกลาง ระดับสูง ลักษณะพื้นที่มีทั้งเป็นแบบที่ราบแบบลูกคลื่นลอนลาด จนถึงลูกคลื่นลอนชัน จะอยู่ถัดจากบริเวณที่ราบลุ่มน้ำท่วมถึงขึ้นมา พบได้ในพื้นที่ทั่วไปของจังหวัด บางแห่งใช้สำหรับทำนา บางแห่งใช้สำหรับปลูกพืชไร่ ทรัพยากรน้ำ