Rayonun coğrafi mövqeyi, relyefinin əsasən dağlıq olması və şaquli qurşaqlıq ərazidə mürəkkəb iqlim şəraitinin formalaşmasına, çay şəbəkəsinin sıxlığına, torpaq-bitgi örtüyünün zənginliyi böyük təsir göstərmişdir. Rayon ərazisində təqribən 25 milyon il bundan əvvəl rütubətli subtropik dəniz iqlimi hakim olmuşdur.
Gur yağan leysan yağışlar, isti hava şəraiti o zaman bu diyarda həmişəyaşıl sıx meşə örtüyünün inkişafına səbəb olmuşdur. Bir milyon il bundan əvvəl isə rayonun ərazisində indiki Aralıq dənizi sahillərinin iqliminə oxşar iqlim şəraitində çoxyarpaqlı həmişəyaşıl və yarpaqlarını ilin quraq fəslində yayda tökən bitkilərin inkişafı üçün şərait mövcud olmuşdur. 10 - 12 min il bundan əvvəl planetimizdə baş verən sonuncu materik buzlaşması zamanı rayonun yüksək və orta dağlıq qurşağı dağ buzlaqları ilə örtülü olmuş, sonradan iqlimin istiləşməsi ilə əlaqədar buzlaqlar əriyərək tədricən kiçilmiş və müassir sərhədlərə yaxınlaşmışdır.
Qəbələnin müassir iqliminin formalaşmasında onun ekvatora görə coğrafi mövqeyi, günəş radiasiyasının (ümumi və düz) miqdarı, relyef və səthi örtüyünün müxtəlifliyi, həmçinin əraziyə daxil olan lakin hava kütlələrinin xarakteri mühüm rol oynayır. Qeyd olunan bütün bu iqlim əmələgətirici amillər rayon ərazisində tempraturun və yağıntının miqdarına, onun müxtəlif dərəcədə paylanmasına təsir göstərir. Qəbələnin hava və iqlim şəraiti 1936 – cı ildən şəhərin və bir müddət Nic qəsəbəsində faliyyət göstərən meto stansiyada öyrənilir.
Qəbələ ərazisində çoxillik orta yanvar tempuraturu 0 0 – dən - 14 0 – yə, iyul tempuraturu isə uyuğun olaraq + 24 0 – dən 2 0 –yə qədər dəyişir. Illik orta temperatura cənubda + 10 0 - + 12 0 - dən şimalda 0 0 - - 2 0 - ə qədər dəyişir.
Ümumiyyətlə rayonun ərazisi Azərbaycanda Lənkaran – Astara zonasından sonra ikinci zonaya (Şəki – Zaqatala) daxil olub subtropikdən mülayim iqlim qurşağına keçid (mötədil) qurşaqda yerləşir.
Yer kürəsində mövcud olan 13 ilqim tipindən 9 Azərbaycanda, o cümlədən 4-ü Qəbələ rayonunun ərazisində formalaşmışdır.
1. Qışı quraq keçən mülayim-isti iqlim – rayonun cənub hissəsini əhtə edən bu iqlim tipi az yağıntılı, isti – quraq olması ilə xarakterizə olunur. Ağdaş – Göyçay rayonları ilə sərhəddən alçaq dağlıq və Hacallı Məlikli düzünü əhatə edən bu iqlim tipi öz xarakterinə görə Aralıq dənizi tipli subtropik iqlimə çox oxşardır.
2. Yağıntıları təxminən bərabər paylanan mülayim isti iqlim tipi – birinci iqlim tipindən yağıntıların çoxluğu və isti ayın qısa müddətli olması ilə xarakterizə olunaraq əsasən Alazan – Həftəran vadisini və Rayonun 1100 – 1500 m - ə qədər yüksəklikdə olan şimal ərazisini əhatə edir. Burada yağıntıların fəsillər üzrə paylanması bərbərdir. Lakin onun illik miqdarı rayon üzrə maksimum həddə (1200 -1300 mm) çatır. Həmçinin bu iqlim tipi əvvəlki iqlim tiöindən tempuratur rejminə görədə fərqlənir.
3. Yağıntılıları bütün fəsillər üzrə bol düşən soyuq iqlim tipi – rayon ərazisində orta dağlığın yuxarı sərhəddindən başlayaraq okean səviyyəsindən 1500 – 2700 m yüksəkdə olan ərazilər üçün xarakterikdir.
4. Dağlıq tundura iqlim tipi – 2700 m okean səviyyəsindən yüksəkdə olan ərazini əhatə edir. Burada kifayət qədər yağıntı düşməklə yanaşı bütün fəsillərdə hava soyuq keçir. Rayonun yüksək dağ zirvələri daimi qar və buzlaqla örtülü olub tipik dağlıq arktik iqlim şəraiti ilə seçilir. Rayonun relyefi dağlıq olub şimal hissədə Baş Qafqazın Cənub yamacının yüksək dağlığından başlanmış mərkəzi hissədə Alazan-Həftəran (Qanıx-Əyriçay) vadisində, cənub hissəsi isə Acınohur ön dağlığının Qəbələ yaylasına, bu yaylanın cənub
sərhəddi Surxayxan (Axar-baxar) silsiləsinin suayrıcına qədər olan oraqrafik vahidlər bir-birini əvəz edir.
Baş suayrıçaya daxil olan Saral, Çoban baba, Muçuq, Tufan və Ağbulaq şaxələri zəncirvari şəkildə rayonun ərazisini qərbdən-şərqə əhatə edir.
1. Saral şaxəsi – Raqdan yüksəkliyindən Filfilçay və Tikanlıçaya qədər uzanır. Bu şaxə dəniz səviyyəsindən 2000 M- dən (koşukar dağı) cənubdan 1000-ə qədər hündürlükdə dəyişir.
2. Rüstəmbaz şaxəsi – Salavat çayından iki qola ayrılaraq qərbə doğru Səfəryataq, şərqə isə Rüstəmbaz Salavat dağları (şaxələri) adlanır.
3. Muçuq şaxəsi -Salavat aşırımının (2896 m) cənubi-qərbindən başlayaraq Vəndamçayla Dəmiraparançay arasında yerləşir.
4. Ağbulaq şaxəsi - İsmayıllı rayonun Qaraburğu dağlarından Vəndamçayının şərq (sol) sahillərinə qədər olan ərazisini əhatə edir. Qəbələ rayonun Ərazisi geemorfoloji cəhətdən üç vilayətə bölünür:
1. Dağlıq –denitatsiyaya uğramış vilayət-şimal hissəni (1000-4466 metrədək) olan ərazili:
2. Düzənlik –akkumliyasiya nəticəsində formalaşmış vilayət-Alazan-Həftaran vadisi (450-800 m) burada yerləşir.
3. Yayla –çöl (step) vilayəti-Şəki-Qəbələ yaylasının Hacallı və Məlikli düzləri qeyd olunan vilayətə daxildir.
Mürəkkəb dağlıq relyef və Mezazoy – Kaynazoy eralarının müxtəlif gioloji dövürlərinə məxsus suxurlar Qəbələnin yeraltı təbii sərvətlərinin rəngarəngliyinə və zənginliyinə səbəb olmuşdur.