Општина Росоман во поглед на геолошкиот состав, понискиот дел од општината е изграден од класични седиментни карпи. Така, покрај долинското дно на Црна се пространи наслаги на алувијален нанос, а долинските страни се изградени од езерски плиоцени седименти и малку постари еоценски слоеви (песочници).
Западниот дел е поразновиден, претставен со метаморфни карпи од палеозојска до мезозојска старост. Така, помеѓу селата Камен Дол и Мрзен се јавуваат палеозојски серпентини и кварцно-графитични шкрилци, а кон запад кон нив лежат седименти од кредната серија. На ридот Руен, теренот е изграден од јурски флиш и јурски варовници. На помали подрачја се јавуваат еруптивни карпи, амфиболити и дијабази.
Ваквиот геолошки состав имал влијание и врз почвите кои се застапени на овој простор, а преку тоа и врз лозовите насади и квалитетот на грозјето.
Општина Росоман по својата положба во централниот дел на Македонија и со широката отвореност кон долината на Вардар во правец на Егејско Море, се одликува со умерено-континентална клима и значително влијание на Средоземно Море (маритимно влијание).
Овој простор има мошне топли лета со температури над 40°C, а релативно благи зими. Во зимскиот период можни се продори на студени воздушни маси од север со температури до -20°C. Просечната температура изнесува 13,8°C.
Општината има мала количина на врнежи, околу 510 mm годишно, најчесто во мај и ноември. Во лето (јули и август) се јавуваат суши кои може да траат до 3 месеци.
Поради малата облачност, годишното осончување изнесува околу 2500 часа, што е многу поволно за лозарство. Ветровите се со слаб интензитет, а најкарактеристичен е Вардарецот.
Низ централниот дел на Општина Росоман поминува Црна Река, една од најголемите притоки на Вардар. Нејзината вкупна должина е 207 km, а низ општината поминува околу 16 km.
Црна Река има просечен протек од 20–35 m³/s. Во неа се влеваат неколку помали повремени притоки.
Подрачјето располага со богати подземни води поради плиоцените седименти и алувијалните наноси. Најбогати се алувијалните рамнини на Вардар и Црна Река.
Општина Росоман и Тиквешкиот регион располагаат со бројни природни атракции. Најзначајни се планината Кожуф, Тиквешко и Моклишко Езеро, реките Вардар и Црна, висорамнината Витачево, Демиркаписката клисура, кањонот Блашица, рудникот Алшар, камените столбови кај с. Конопиште, како и повеќе пештери.