Eskişehir'in topografik yapısını, Sakarya ve Porsuk havzalarındaki düzlükler ile bunları çevreleyen dağlar oluşturur. Havza düzlüklerini kuzeyden Bozdağ, Sündiken sıradağları, batı ve güneyden ise İç Batı Anadolu eşiğinin doğu kenarında yer alan Türkmen Dağı,Yazılıkaya Yaylası ve Emirdağ kuşatır.
İlin dörtte birini çam, meşe, gürgen, ardıç, katran ve köknar ağaçlarının oluşturduğu ormanlar teşkil eder. Orman olmayan arazilerde, su kenarlarında söğüt,ahlat ve kavak ağaçlarına rastlanmaktadır.
Eskişehir, İç Anadolu Bölgesi'nde olduğundan karasal iklime sahiptir. Yazları sıcak ve kurak,kışları soğuk ve yağışlı geçmektedir.