İlin yüzey şekilleri kuzey, batı ve güneyindeki dağlık alanlarla, orta ve kuzey kesimindeki düzlüklerden oluşur. Kuzeyde doruğu il sınırları dışında kalan Yama Dağı ile bu dağın güney uzantısı olan ve Hasbek doruğunda 2.310 metreye yükselen Ayran Dağı ve Göl Dağı (2.402 metre), kuzeybatıda Leylek Dağı (2.052 metre), batıda Akçababaçalı Tepesi’nde 2.164 metreye yükselen Akçababa Dağı yer alır. Güneybatı, güney ve güneydoğuda ili boydan boya Güneydoğu Toroslar’a bağlayan dağlar sıralanır.
Nurhak dağlarının kuzeydoğu uzantıları ilin, güneybatısına uzanır. İlin güneyinde doğal sınır oluşturan Malatya Dağları (Malatya Torosları)’nın başlıca yükseltileri Bozdağ (2.581 m) ve Bey Dağı (2.545 m)’dır. Genellikle step görünümlü olan bu dağlarda orman örtüsüne pek rastlanmaz. Beydağı, fiziki özellikleriyle gelecekte yayla turizminin gelişeceği bir dağ görüntüsü vermektedir. İlin orta ve doğu kesiminde ise kabaca bir üçgeni andıran Malatya Ovası yer alır.
Malatya Ovası, güneybatı-kuzeydoğu doğrultusunda uzanan tektonik kökenli Elbistan - Malatya - Uluova - Palu çöküntü ovaları dizisi içinde yer alır. Genellikle düz olan Malatya ovası’nın yüzölçümü 830 km’yi bulur.
Ovayı doğu-batı doğrultusunda ikiye ayırarak akan Tohma Suyu ile kuzeydeki Kuruçay arasında kalan kesime Yazıhan Düzü denir. Güneyden gelip Tohma’ya katılan Sultan Suyunun batısında kalan kesim, Erhaç Düzü ya da Erhaç ovası adıyla anılır. Sultan Suyunun doğusunda kalan kesim ise dar anlamda Malatya Ovasıdır.
Yazıhan ve Erhaç düzlerinin sonradan suyu kavuşmasına karşın, eskiden beri suyu bol olan dar anlamdaki Malatya Ovası gelişmiş bir meyvecilik alanıdır. Dünyaca ünlü Malatya Kayısısı bu ovanın ürünüdür. Malatya Ovasının tarih boyunca önemli bir tarım pazarı olmasının başlıca nedeni, çeşitli yönlerden gelen yolların bu ovada birleşmesidir.Günümüzde Malatya Ovası’nın doğusundaki alçak kesimler Karakaya Baraj Gölü’nün suları altında kalmıştır.
Fırat ırmağının günümüzde Karakaya Baraj Gölü haline gelen bir bölümü, ilin doğu ve güneydoğusundaki doğal sınırı oluşturur. İl topraklarının sularının hepsi Fırat’a katılan birçok akarsu ile bunların kolları toplar. Başlıcaları; Kuruçay, Tohma Suyu ile onun bir kolu olan Sultan Suyu ve Göksu Çayı’nın kollarından Sürgü Çayı’dır. Tohma Suyu ve Sürgü Çayı üzerindeki Medik ve Sürgü Barajları sulama amaçlıdır. Polat ve Sultan Suyu barajları yapım aşamasındadır.
İklim ve Bitki Örtüsü
Malatya, Doğu, Güneydoğu ve Orta Anadolu arasında yer alan bir ovadır. Ova, kuzeyden güneye doğru hafif bir eğimle uzanır. Arazi denizden uzak ve yüksektir. Bu nedenle de Malatya'nın iklimi serttir. Yazlan sıcak ve kurak; kışları ise, çoğu kez yağışlı ve soğuk olan sert iklimine karşın bölgede yer yer Doğu, Güneydoğu ve İç Anadolu iklim özelliklerini de görmek mümkündür. İklim, değişik özellikler gösteren üç ayrı bölgede incelenebilir. İldeki yüksek platolarda İç Anadolu'nun step iklimi gözlenir.
Güney ovasında, Fırat-Dicle nehirleri arasının ılık iklimi ile Suriye Çölü'nün yakıcı sıcaklarının etkisinde özel bir Akdeniz iklimi görülür. Dağlık bölgelerde ise, kışları soğuk olup, her iki bölgenin de etkisinde bulunan bir iklim hüküm sürer. Denizden yüksekliği 900 metre olarak kabul edilen Malatya'da yılın en yağışlı mevsimi ilkbahardır. Yılın 130 -140 günü tamamen güneşli, 50-60 günü kapalı ve güneşli geçer. Geriye kalan günler hep parçalı bulutludur. Isı genellikle -20 ile +40 derece arasında seyreder. 1920 yılından sonra günümüze kadar en düşük sıcaklık -21.1, en yüksek sıcaklı ise +41 derece olarak tespit edilmiştir.
Yıllık yağış ortalaması 382.6 mm'dir. Bu iklim şartlarının kayısı yetiştiriciliği için çok elverişli olduğu bilinmektedir. En sıcak aylar Temmuz ve Ağustos, en soğuk aylar ise Ocak ve Şubat'tır.
İlimizde bitki örtüsü olarak ormanlık alanlara pek rastlanmaz, ancak Pütürge ilçesinin dağlarında meşe ormanları genişçe bir yer tutar. Akarsu kıyılarında bol sayıda söğüt, kavak ve ceviz ağacı yetiştirilmiştir. Başta kayısı olmak üzere elma, armut, şeftali, kiraz, vişne, dut, üzüm ve burada sayamadığımız birçok meyve çeşidi önemli miktarda yetiştirilmektedir. Son yıllarda Yeşilyurt ve Akçadağ ilçelerinde Antep fıstığı yetiştirilmesine başlanmış ve olumlu sonuçlar alınmıştır.
İlkbaharda yağışlarla yeşeren dağlar, yaz aylarındaki sıcaklık ve ardından gelen kuraklık sonucunda bozkır haline dönüşür. İl sınırları içerisinde bulunan topraklarımızın yüzde 53'ünü çayır ve meralar, yüzde 10'unu ormanlık ve fundalık alanlar oluşturur.