استان كهگيلويه و بوير احمد، سرزميني ناهموار ، كوهستاني و به نسبت مرتفع است. رشته كوه هاي زاگرس در اين استان به صورت موازي، سراسر شمال، شرق، كوههاي سياه و سفيد، خومي خائيز، نيل و جنوب شرقي آن را در برگرفته اند. بلندترين نقطه استان، قله دنا با ارتفاع ۴,۴۰۹ متر و پست ترين ناحيه آن «ليشتر» با ارتفاع ۵۰۰ متر از سطح دريا به شمار مي آيند. كوه هاي استان كهگيلويه و بوير احمد كه جزو رشته كوه هاي زاگرس محسوب مي شوند در شمال با داشتن يخچال هاي طبيعي منبع تامين آب رودهاي پرآب منطقه هستند. مهم ترين كوه هاي اين استان عبارتند از: كوه خائيز در جنوب دهدشت، كوه نيل و حجال در شمال شرق ياسوج، كوه خامي در شمال شرق گچساران، كوه نور يا نير در مركز استان، كوه هاي سفيد و سياه در بهمئي و شرق لنده، كوه دل افروز در شمال و كوه ساورز.
كاسته شدن ارتفاع كوه ها و مقدار بارندگي و رطوبت هوا در امتداد رشته‌ كوه‌هاي‌ اصلي‌ زاگرس‌ از شمال‌ شرقي‌ به‌ جنوب‌ غربي‌ در استان‌ كهگيلويه‌ و بويراحمد، باعث پيدايش اقليم دوگانه در منطقه مي شود و منطقه را به دو ناحيه گرمسيري در جنوب و غرب و  ناحيه سردسيري در شمال و شرق تقسيم مي كند.
بخش جنوب و غرب استان از جمله مناطق گرمسيري هستند كه به علت قرار گرفتن در مسير بادهاي گرم خوزستان؛ داراي تابستان گرم و خشك همراه با بارندگي كم و زمستان هاي ملايم بهاري هستند. درحالي كه قسمت هاي شمال و شمال شرقي استان منطقه سردسير بوده و از ويژگي هاي مهم آن، ريزش برف و باران فراوان به ويژه در نيمه دوم مهرماه تا اواخر ارديبهشت است و رودهاي بزرگ و پرآبي چون كارون و مارون از آن سرچشمه مي گيرد.
همچنين آب و هواي اين استان تحت تاثير وزش دو نوع باد؛ بادهاي فصلي و بادهاي محلي است.
- بادهاي فصلي خود به دو نوع؛ باد شمال و باد جنوب تقسيم مي شود.
باد شمال يا باد باران زا؛ اين باد از درياي مديترانه و گاهي از اقيانوس اطلس به داخل منطقه نفوذ مي كند و پس از تاثير بر قسمت شمال غربي استان، موجب بارندگي در فصل زمستان مي شود. همچنين باد جنوب، باد فصلي ديگري است كه به «باد چپ» معروف است. اين باد، از جنوب وجنوب غربي مي وزد و به دليل گرمي و خشكي بيش از حد، اغلب به مزارع و محصولات آسيب وارد مي كند. به هرحال؛ به علت وجود مناطق مرتفع و وزش بادهاي مرطوب، هر دو منطقه ي سردسير و گرمسير از ميزان بارندگي خوبي برخوردارند و اين بارندگي ها باعث به وجود آمدن رودهاي متعددي در اين استان شده اند. رودخانه هاي: مارون، بشار و كارون از مهمترين رودهاي جاري در اين منطقه هستند. غير از رودخانه هاي روان در استان؛ درياچه مو زرد زيلايي نيز در شمال غرب ياسوج قرار دارد كه اطراف آن را كوه هايي با سنگ آهكي پوشانده است.
- بادهاي محلي: بادهاي محلي بر خلاف، بادهاي موسمي شمال و جنوب كه در تمام مناطق مي وزند، بيشتر در نواحي مختلف و كم وسعت استان جريان دارند كه مهمترين آن ها عبارتند از: باد آشوب، باد زير روز، باد كوه باد، باد حيران، باد چوغان.