В Ядринском районе выделяются два типа рельефа: правобережье реки Суры представляет собой холмистое Чувашское плато, сильно изрезанное оврагами и долинами рек; левобережье — аллювиалная равнина с пологонаклонной поверхностью, в составе которой три надпойменные террасы реки Суры, постепенно переходящие одна в другую. Район беден полезными ископаемыми. В общей сложности разведано почти три десятка месторождений торфа, используемом в сельском хозяйстве. Торфяники разрабатываются в поймах рек Вылы и Суры. В 3,5 км к юго-востоку от г. Ядрина расположено месторождение кирпичного сырья, которое является сырьевой базой для местного завода.

Климат района умеренно континентальный. С продолжительной холодной зимой и тёплым, иногда жарким летом. Среднемесячная температура июля 18,6 °C, среднемесячная температура января −13 °C. Абсолютный минимум достигал −44 °C, максимум 38 °C. В год выпадает в среднем 513 мм осадков, причём 70 % общего их количества приходится на летние месяцы. Главные реки Сура — правый приток Волги, Выла — правый приток Суры.

Дерново-среднеподзолистые почвы занимают 20 % площади района в северо-западной части. Широкой полосой с севера-востока на юго-запад, занимая площадь до 30 %, протянулись земли с дерново-слабоподзолистыми почвами. Оба типа почв мало устойчивы к эрозии. Гораздо меньшая площадь (18 %) под наиболее благоприятной для сельского хозяйства типичносерыми лесными почвами, 13 % площади занимают серые лесные почвы и дерново-пойменные аллювиальные — 18 %.

Ядринский район находится в лесостепной зоне, его лесистость составляет свыше 17 %. Основные леса расположены в западной и северных частях района. На месте сведённых лесов расположены сельскохозяйственные угодья. Чистые дубравы занимают склоны и водоразделы. Березовые насаждения встречаются редко. В подлеске широко распространены рябина, калина, черемуха, лещина. Хвойных пород мало. На юго-западе распространены дубравы с примесью ясеня, липы, клена, ильмовых. На правом берегу реки Суры большие площади заняты берёзово-осиновыми лесами с примесью широколиственных пород. Кроме лесов к основным типам растительности относятся луга, степь, культурная растительность пойм.