İlçe merkezi, 1900 metre yüksekliği olan Koramaz dağının kuzey yamaçlarına kurulmuştur. İl merkezine uzaklığı 40 km. toplam yüzölçümü 1306 km2 olan ilçenin rakım 1375 m.dir.
36-37 boylam ve 38-39 enlem dereceleri arasında bulunan ilçe, doğuda Pınarbaşı, güneyde Tomarza ve Talas, batıda Kocasinan ve Melikgazi, kuzeyde Sarıoğlan, Akkışla ilçeleri ile çevrilidir. Erciyes dağının 40 km. kuzeydoğusundadır.
Akarsuları ise, Sarımsaklı, Topsöğüt Köyü Taçın Suyu, Kahveci Suyu, Elbaşı Suyu, Samağır Suyu, Girveli Suyu, ilçe merkezinde çepil suyu mevcuttur.
İlçede karasal iklim hüküm sürer. Yazları sıcak ve kurak kışları soğuk ve kar yağışlı geçer. Yağmurlar en çok nisan-mayıs ve ekim aylarında yağar. Kar ise aralık, ocak-şubat aylarında yağar. Yıllık yağış tutarı 35 cm.dir. Yağışlar genellikle batıdan gelir. Yıllık ortalama sıcaklık 10 derece civarındadır. Gece ile gündüz arasındaki ısı farkı çok fazladır. Kışları Kuzeyden poyraz, yazları doğudan karayel, güneyden lodos en çok esen rüzgarlardır. İlçe merkezinde daha çok doğudan batıya “Boğaz Yeli” denen soğuk rüzgar eser.
Bünyan’da ormanlık ve koruluk yoktur. Dağlarda kendiliğinden yetişen bodur çalılıklara ve keven bitkisine rastlanmaktadır. Son yıllarda ilçe merkezinde ve köylerde bulunan su boylarında kavak ve söğüt ağaçları dikilmeye başlanmıştır. Bünyan ve köylerinde meyveciliğe yönelik meyve bahçeleri mevcuttur.