藏南地区属于亚热带、热带季风气候，受印度洋西南季风的影响，降雨量大，终年温暖湿润，水热条件优越。在夏季，由于迎着从印度洋上吹送来带着大量水分和热量的西南季风，这里温暖而多雨，年平均降水在9000毫米以上！是世界上降水量最大的地区之一。位于该地区墨脱县南部边境的巴昔卡镇平均年降水量高达4500mm，是中国陆地上降雨量最多的地方之一，曾长期被中国大陆官方教科书中称作“中国雨都”。可种植许多亚热带作物，土壤肥沃。

水力资源极其丰富，主要河流有雅鲁藏布江、卡门河、西巴霞曲（苏班西里河）、丹巴曲、察隅河等，是中国水力资源最丰富的地区之一。世界第一大峡谷雅鲁藏布大峡谷即位于该地区。藏南地区森林覆盖率达90%以上，是中国三大林区之西南林区的重要组成部分。