Białystok, z geograficznego punktu widzenia, leży na Nizinie Podlaskiej, w zachodniej części makroregionu zwanego Wysoczyzną Białostocką. Wysoczyzna wchodzi w skład prowincji Niżu Wschodniobałtyckiego. Obszar zajęty przez miasto charakteryzuje się urozmaiconą rzeźbą terenu. Związana jest ona z utworzeniem się w okresie zlodowacenia środkowopolskiego falistej wysoczyzny zbudowanej z glin zwałowych, a pokrytej piaskami i żwirami moren martwego lodu. Wyraźne akcenty krajobrazowe dają formy utworzone wskutek akumulacjnej działalności lodowca oraz budującej działalności wód subglacjalnych - są to moreny czołowe, ozy i kemy. Te natomiast poprzecinane są płaskodennymi dolinkami rzecznymi. Na północy i wschodzie Białegostoku tereny faliste przechodzą w falistopagórkowate. Wysokości na obu obszarach wahają się między 120m n.p.m. (osiedle Marczuk w dolinie rzeki Białej) a 170 m n.p.m. (osiedla Bagnówka i Wyżyny). W centrum Białegostoku możemy odnaleźć przynajmniej pięć wzgórz morenowych (np. wzgórze św. Rocha czy św. Marii Magdaleny), a poza centrum - co najmniej dziesięć takich wzgórz.
     Chociaż lodowiec dawno temu ustąpił, klimat w Białymstoku jest bardziej surowy niż w Polsce środkowej. Krótszy okres wegetacji (180-195 dni) i długie śnieżne zimy (pokrywa śnieżna zalega 80-87 dni) - to symptomy kontynentalizmu w klimacie tego regionu. Liczba dni mroźnych sięga 50-60, zaś z przymrozkami 110-138. Opady atmosferyczne są stosunkowo niskie i wynoszą w ostatnim półwieczu 594-621 mm rocznie. Średnia temperatura roczna w analogicznym okresie waha się pomiędzy 6,8-8,3C.