Благоевград се характеризира с предимно планински и котловинен релеф, като подземните води се подхранват от Бистрица. Благоевград е сред градовете с най-много слънчеви дни в годината. Климатът е преходно-континентален, дължащо се на въздушните маси, които проникват от юг по долината на река Струма. Градът е защитен от студените северни ветрове поради естествената преграда на високите рилски масиви и възвишенията при село Бело поле. Планинският бриз, спускащ се от Рила по поречието на Бистрица охлажда въздуха през летните горещини. Ветровитостта е умерена – 1,6 метра в секунда. Благодарение на множеството планински гори около града и липсата на промишлени замърсители, въздухът в Благоевград е чист. Зимата е мека, кратка и почти безснежна, средната температура през Януари е 0,6°С. Лятото е дълго и сухо, отличава се с малкото количество валежи. Средната юлска температура е 23,4°С а максималната измерена температура в Благоевград е 41.6°С. Средната годишна температура е приблизително 12,6°С.