Az éghajlat, valamint a terület nagyobb részére jellemző  vízzáró felszíni kőzetanyagai, aprólékosan tagolt domborzata következtében a vízhálózat rendkívül sűrű. Felszíni vizeinek 60 százalékát a Mura, a többit a Zala vezeti le.
A Mura teljes vízgyűjtője 13.000 km2, ennek hatodrésze jut hazánk területére. Már tekintélyes vízmennyiséggel, kialakult vízjárási jelleggel érkezik a megyéhez, annak déli határát is alkotva. Ismertebb mellékvizei a Csertát is befogadó Kerka, a Szentgyörgyvölgyi patak a Kebelével, valamint az Alsó-Válicka és a Principális.

A táj éghajlatát meghatározza, hogy hazánknak ez a tengerhez legközelebb eső területe. A téli kemény fagy és az erős nyári felmelegedés az ország többi tájához viszonyítva egyaránt ritkább.

Felszíne hosszú, bonyolult földtani változások következtében alakult ki. Ezek emlékei jórészt a föld mélyében rejtőznek. A több mint 300 millió évig tartó földtörténeti őskorban képződött kőzetek hatalmas darabokra szétválva, különböző mélységekbe süllyedtek. E kristályos alaphegységet még a kőolajkutató mélyfúrások sem érték el. A földtörténeti őskorban és középkorban többször tenger hullámzott itt. A 150 millió évnyi földtörténeti középkor első szakaszában a triászkori tengerben élő alacsonyrendű állatok mészvázából helyenként 3000 méter vastag mészkődolomit üledék képződött. Ennek később felemelkedett darabjait a Keszthelyi-hegységben láthatjuk. Nagylengyel határában ugyanebbe a rétegbe ütközött az olajkutatók fúrója 2000 méteres mélységben.