شهر ستان خلخال یک منطقه کوهستانی است که ارتفاع آن از شرق به غرب و از شمال به جنوب کاهش می‌یابد.
رشته کوه‌های تالش درشرق آن از شمال به جنوب کشیده شده‌است که مانند سدی میان دریای خزر
و استان گیلان و آذربایجان قرار گرفته‌است به طوریکه بر خلاف دامنه‌های
شرق در دامنه‌های غربی آن در منطقه خلخال به جهت کاهش باران و خشکی هوا
پوشش گیاهی انبوه و چشمگیری دیده نمی‌شود .
در این شهرستان رود مهم قزل اوزن و شاخه‌های آن مانند شاهرود آرپاچای و شنگ‌آباد به طرف جنوب جریان داشته و سرانجام به دریای خزر می‌ریزد این منطقه از لحاظ آب وهوا دارای تابستانهای معتدل و رمستانهای سرد است .
به لحاظ موقعیت‌های جغرافیایی و شرایط کوهستانی این منطقه دارای جالبترین منابع آب‌های گرم معدنی است که مهم‌ترین آنها آب گرم معدنی خلخال سویی با نام محلی ایستی سو در بخش سنجد در فاصله شهرهای گیوی و خلخال می‌باشد .
مقدار بارندگی سالانه ثبت شده در ایستگاه‌ها در سال ۱۳۷۹ حدود ۸ /۳۱۲ میلیمتر بوده‌است که نسبت به سال پیش از آن در حدود ۱۰ درصد نشان می‌دهد.