อำเภอเขมราฐมีสภาพพื้นที่โดยทั่วไปเป็นที่ราบสูงสลับเนินเขา ลักษณะเป็นดินร่วนปนทราย และมีสภาพเป็นดินเหนียวตาไหล่เขา มีป่าไม้เบญจพรรณอยู่ทั่วไปเป็นลักษณะป่าโปร่ง มีแม่น้ำโขงไหลผ่านตามแนวชายแดนด้านทางทิศเหนือ และทิศตะวันออกตลอดแนวประมาณ 43 กิโลเมตร และมีห้วยบังโกย ไหลผ่านตัวเมืองเขมราฐอีกด้วย ส่วนฤดูกาล โดยทั่วไป มี 3 ฤดูคือ

• ฤดูร้อน

ช่วงประมาณปลายเดือนมีนาคม - ต้นเดือนพฤษภาคม อากาศจะแห้ง และมีลักษณะอากาศร้อนอบอ้าวโดยทั่วไป

• ฤดูฝน

ประมาณกลางเดือนพฤษภาคม - ต้นเดือนตุลาคม มีฝนตกโดยทั่วไปในท้องที่และมีน้ำหลาก

• ฤดูหนาว

ประมาณต้นเดือนพฤศจิกายน - เดือนมีนาคม อุณหภูมิในอากาศค่อย ๆ ลดระดับลง เนื่องจากได้รับอิทธิพลของลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ